機用不銹鋼絲錐失效的分析與預防

高速不銹鋼絲錐、板牙是廣泛用于瑪鋼管件、不銹鋼管件、閥門、石油機械、壓力容器等各種機械零件內外縲紋加工的高效加工工具。由于被加工件強度高或被加工件質量不穩定，再加上不銹鋼絲錐、板牙制造過程中出現的一些問題，往往導致機用不銹鋼絲錐、板牙的早期失效。機用不銹鋼絲錐、板牙的主要失效形式包括封頭斷裂、崩刃、磨損等。由于以這三種方式失效的不銹鋼絲錐、板牙都遠未達到正常的使用壽命，因此造成法蘭廠家較大的經濟損失。
　　
　　斷裂主要發生在不銹鋼絲錐上（板牙較少發生斷裂），一般是沿不銹鋼絲錐整個橫截面裂開。筆者通過對大量不銹鋼絲錐斷裂失效案例的分析，認為不銹鋼絲錐斷裂的主要原因有以下幾個方面。
　　（1）焊接不良
　　為節省昂貴的高速鋼，不銹鋼絲錐柄、刃分別采用45鋼與高速鋼經摩擦對焊而成。大量的不銹鋼絲錐斷裂是由于焊接不牢造成的。不銹鋼絲錐的焊接質量主要由焊接摩擦壓力、摩擦時間、頂鍛壓力及頂鍛時間決定。摩擦階段要使45鋼和高速鋼接觸面上的低熔點化合物等有害雜質都被擠出，最后在適當的頂鍛壓力下擠壓在一起。
　　焊接時，由于45鋼在高溫下強度很底，在摩擦壓力下會產生很大的壓縮變形，形成很大的翻邊；而高速鋼由于有足夠強度使翻邊很小，這就使待焊表面高速鋼一側的低熔點化合物未被完全擠出，焊后容易產生裂紋，在不銹鋼絲錐使用過程中裂紋擴展造成斷裂。
　　此外，不銹鋼絲錐焊接后如果消除應力不及時，也很容易在熱影響區產生斷裂。
　　因此，在生產中我們采用在45鋼一端加保護套的方法解決上述問題。由于保護套限制了45鋼被過量壓縮，保證了焊接時摩擦壓力傳遞到高速鋼一側，使其翻邊增大，接觸面上的有害雜質被擠出來，焊接很牢固。同時焊接后要立即將不銹鋼絲錐投入到保溫爐中退火，以消除焊接應力。
　　（2）結構不合理
　　若不銹鋼絲錐結構設計不合理也會造成斷裂。
　　①不銹鋼絲錐有效截面積過小，導致單位截面積承載力過大，超過不銹鋼絲錐強度極限時發行的斷裂。
　　②不銹鋼絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設計過渡圓角導致應力集中，使用時易在應力集中處發生斷裂。柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近，導致復雜的焊接應力與截面過渡處的應力集中相迭加，產生較大的應力集中，導致不銹鋼絲錐在使用中斷裂。
　　（3）熱處理工藝不當
　　不銹鋼絲錐熱處理時，若淬火加熱前不經預熱、淬火過熱或過燒、不及時回火及清洗過早都有可能導致不銹鋼絲錐產生裂紋。
　　（4）使用不當
　　不銹鋼絲錐在使用中遇到高硬工件、尺寸不規范工件或加工時不銹鋼絲錐與被加工件不同心，導致扭力過大，也可能導致不銹鋼絲錐折斷。

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