ENGINEER TALKS Ep.26: Stainless Steel Thread Galling: چرا اتصال دهنده ها را می گیرند و چگونه می توان خطر را کاهش داد

هنگامی که مقاومت بالا می رود، حرکت مفید توقف است

یک بست ضد زنگ که در قسمت اول سفر آزادانه می چرخد ​​و سپس به تدریج چرخاندن آن سخت تر می شود، به جای گشتاوری که تاکنون اعمال کرده اید، چیزی در مورد اتصال به شما می گوید. غریزه در ابزار اضافه کردن نیرو و قرار دادن بست است. آن لحظه ای است که یک ورودی اضافی کوچک می تواند یک مجموعه حاشیه ای را به یک مونتاژ توقیف شده تبدیل کند - یا به یک بست که در سرویس بعدی جدا کردن آن غیرممکن است.

بخش ناخوشایند thread galling این است که خود را در گواهی بازرسی اعلام نمی کند. اتصال دهنده های ضد زنگ که بررسی های دریافتی خود را از نظر شکل رزوه، مواد و خواص مکانیکی انجام می دهند، همچنان می توانند به عنوان یک جفت با هم عمل نکنند. ضربان قلب معمولاً نقصی نیست که روی نیمکت نشسته و منتظر اندازه گیری است. شرایطی است که در هنگام مونتاژ بین دو سطح ایجاد می شود که هر یک به تنهایی قابل قبول بودند.

بنابراین پاسخ مفید به افزایش مقاومت یک تصمیم است تا یک عدد: توقف کنید، شواهد را بخوانید و سپس تصمیم بگیرید که آیا اتصال باید دوباره جمع شود، دوباره کار شود یا دوباره مشخص شود. قبل از تصمیم گیری، دانستن اینکه کدام یک از چندین شرایط نسبتاً متفاوت را دنبال می کنید، به شما کمک می کند، زیرا همه آنها به یک عمل نیاز ندارند.

چهار شرطی که به صورت "چرخش نخواهد شد" ارائه می شود

گالینگ اغلب به عنوان یک اصطلاح جامع برای هر نخ ضد زنگی که چرخش متوقف می شود استفاده می شود. حداقل چهار حالت به روش‌های مشابه در ابزار وجود دارد و به جهات مختلف اشاره می‌کنند:

این دسته ها در عمل با هم همپوشانی دارند. زباله ها در رزوه ها ناپدید نمی شوند زیرا قطعات نیز اندکی از هم تراز نیستند و آلودگی اغلب به جای یک توضیح جداگانه، مقدمه ای برای سوزش است. یک دسته یک جهت برای بررسی است، نه یک تشخیص، و به شما نمی گوید که آیا مفصل برای دوباره به کار انداختن ایمن است یا خیر.

آنچه در واقع اتفاق می افتد: سایش چسب که خود را تسریع می کند

گالینگ نوعی سایش شدید چسب است. دو سطح فلزی در حرکت نسبی فقط در نقاط بلند خود - انحرافات - لمس می‌شوند و وقتی یک نخ سفت می‌شود، آن نقاط تماس به طور همزمان بارگذاری می‌شوند و به لغزیدن تبدیل می‌شوند. لایه اکسید کروم که فولاد ضد زنگ را غیرفعال نگه می‌دارد، نازک است و به سرعت در هوا تشکیل می‌شود، اما لغزش آن را در نقاط تماس جدا می‌کند و فلز لخت زیر آن را آشکار می‌کند. در جایی که فشار تماس و گرمای اصطکاک همراه با آن کافی باشد، فلز در معرض می تواند در فاز جامد، بدون ذوب حجیم، جوش دهد.

نتیجه افزایش ملایم اصطکاک نیست. اتصالات جوش داده شده اغلب از فلز اصلی در دو طرف آنها قوی تر هستند، بنابراین با ادامه چرخش رزوه، شکست در داخل فلز اصلی ضعیف تر اتفاق می افتد: مواد از یک سطح پاره شده و به سطح دیگر منتقل می شوند. توده های منتقل شده سخت تر از سطحی هستند که از آن بیرون آمده اند. آنها جناح مقابل را خراش می دهند، لایه اکسیدی آن را می شکنند، فشار موضعی را بالا می برند و نقاط تماس تازه ای ایجاد می کنند که به نوبه خود می توانند جوش دهند. آسیب به خودی خود تغذیه می کند، به همین دلیل است که گند زدگی بیشتر به عنوان یک تغییر ناگهانی در ابزار ظاهر می شود تا یک هشدار تدریجی.

دو پیامد عملی به دنبال دارد. اول، جایی که سفت شدن توسط گشتاور کنترل می شود، ضریب افزایش اصطکاک به این معنی است که گشتاور به دست آمده دیگر نشان دهنده بار گیره مورد نظر نیست: اتصال می تواند سفت به نظر برسد در حالی که پیش بار آن کمتر از آنچه در طراحی فرض شده است قرار می گیرد. دوم، در حالت شدید، مقاومت در برابر چرخش بیشتر می‌تواند از قدرت پیچشی رزوه خارجی فراتر رود و بست به جای رسیدن به صندلی خود، در پیچش از کار می‌افتد. خوانش گشتاوری که به هدف خود می رسد، به خودی خود دلیلی بر این نیست که مفصل به درستی از قبل بارگذاری شده است.

چرا نخ های ضد زنگ آستنیتی تنظیمات معمولی هستند؟

اکثر شکایات تلخ شامل هر دو عضو این جفت از فولاد ضد زنگ سری 300 است و دلیل آن مرموز نیست. فولادهای زنگ نزن آستنیتی نسبتاً نرم و انعطاف پذیر هستند، لایه غیرفعال آنها نازک است و به راحتی در حین لغزش برش داده می شود، و گرمای اصطکاکی را با سهولت کمتری نسبت به فولاد کربنی دفع می کنند و در عین حال اصطکاک بیشتری ایجاد می کنند. علاوه بر این، موادی با همان نوع و سختی یکسان معمولاً بیشتر از مواد غیرمشابه در معرض ضربه زدن هستند - و پیچ 316 در بدنه 316 ضربه خورده دقیقاً همان جفت است. پرداخت یا پوشش روی یکی از اعضا تمایل دارد در جهت دیگر کار کند.

انتخاب مواد بخشی مشروع از پاسخ است، اما جستجو نیست. به طور کلی گزارش شده است که گریدهای با سختی بالاتر در برابر گالش مقاومت بهتری دارند و ریزساختارهای با بیش از یک فاز، یا با کاربیدهای پراکنده، نیتریدها یا سولفیدها، جوش سرد بین سطوح لغزنده را کاهش می دهند - مشروط به اینکه در هر مورد مقاومت در برابر خوردگی مطابق با محیط خدمات باشد، که برای کارهای دریایی محدودیتی است که معمولاً این سؤال را تعیین می کند. نمرات ماشین‌کاری آزاد تجارت را نشان می‌دهد: آخال‌های سولفیدی آن‌ها به‌عنوان یک روان‌کننده جامد در تماس لغزشی عمل می‌کنند و عملکرد خوردگی آن‌ها باید به طور جداگانه ارزیابی شود.

گاهی اوقات جفت شدن درجه به عنوان درمانی برای گند زدگی ارائه می شود. مثالی که معمولاً ذکر می شود - پیچ 304 در برابر مهره 316 - قابل اعتماد نیست، زیرا تفاوت سختی بین این دو لزوماً به اندازه کافی بزرگ نیست که نتیجه را تغییر دهد. طبقه املاک نیز به همین صورت نقل شده است، و در آنجا گزارش ها مخالف هستند: برخی از کارها نشان می دهد که بست های 80 کلاس بالاتر بهتر از بست های کلاس 70 در برابر ضربه زدن مقاومت می کنند، در حالی که گزارش های دیگر نشان می دهد که کار سرد باعث افزایش خطر می شود. با توجه به شواهد منتشر شده در دو جهت، نه جفت شدن درجه و نه کلاس خاصیت مبنایی برای انتخاب یک بست برای مقاومت گالینگ به تنهایی نیست. در مواردی که این سوال برای یک اتصال حیاتی است، به مشخصات مربوط می شود و می توان آن را با آزمایش در مونتاژ واقعی حل کرد.

متغیرهایی که می توانید کنترل کنید

انتخاب درجه یک اهرم است و معمولاً زمانی که یک محصول در حال تولید است کمترین جابجایی را دارد. متغیرهای زیر در دست توابع تولید، خرید و مونتاژ قرار دارند و آنها جایی هستند که بیشترین ریسک را می توان از بین برد.

کیفیت نخ و فرز

معمولاً گزارش شده است که رزوه‌های رول‌شده نسبت به رزوه‌های ماشین‌کاری شده یا برش‌شده کمتر در معرض ضربه‌زدایی هستند، زیرا سطح صاف‌تر است و جریان دانه‌ها به‌جای بریده شدن از روی آن، از شکل نخ پیروی می‌کند - اگرچه حداقل یک منبع مواد خام ضد زنگ مزیت شکل‌دهی سرد را در سری 300 رد می‌کند. شکست واقعی

نقش آسیب و هندسه سازگارتر در بین منابع است. شکاف ها، فرورفتگی ها، درزها، لانه های مواد و سوراخ ها نقاط بلندی را تشکیل می دهند که چرخه را شروع می کنند، به همین دلیل است که نخی با آسیب قابل مشاهده، یا نخی که از گیج خود عبور نمی کند، یک علامت هشدار است: تداخل، گشتاور غالب را در جلوی منحنی سفت اضافه می کند و هندسه آسیب دیده می تواند در نزدیکی شروع به تند زدن کند. رزوه‌های ریز در جابجایی راحت‌تر سوراخ می‌شوند و برای بار گیره‌ای یکسان نیاز به چرخش بیشتری دارند، به همین دلیل است که معمولاً نسبت به رزوه‌های درشت مستعد ضربه‌زدگی هستند. پرداخت سطح نیز در هر دو انتها مهم است: پرداخت‌هایی که بیش از حد صاف هستند و پرداخت‌هایی که بیش از حد زبر هستند، هر دو نسبت به یک سطح میانی کنترل‌شده مطلوبیت کمتری دارند.

حمل و نقل و بسته بندی متعلق به یک گفتگو است. بست‌های ضدزنگ سنگین که در ظرفی به هم ریخته یا ریخته می‌شوند، با نخ‌های بریده‌شده بیرون می‌آیند، و شیک یک محرک سوزناک است. چک‌های دریافتی که خریدار می‌تواند انجام دهد ساده است: نخ را با یک پارچه پاک کنید و توجه داشته باشید که آیا گیر می‌کند یا خیر، کناره را با بزرگنمایی کم توان بررسی کنید، تمیز بودن را تأیید کنید، و معیارهای سنجش و پذیرش را که مشخصات خرید به جای استاندارد بداهه نام می‌برد، اعمال کنید.

تراز و نحوه راه اندازی بست

قبل از سفت شدن نهایی، قطعات جفت شونده باید به همان اندازه که مونتاژ اجازه می دهد ردیف شوند. در جاهایی که هم ترازی ضعیف است، تماس کناری به دو قوس کوچک در دو طرف رزوه محدود می شود، بنابراین همان کار سفت کردن در کسری از سطح تماس مورد نظر متمرکز می شود و دما و فشار محلی بر این اساس افزایش می یابد. قبل از استفاده از هر ابزار برقی، بست را با دست راه اندازی کنید تا مطمئن شوید که مربع درگیر شده است، از ایجاد این وضعیت در اولین پیچ جلوگیری می کند. اینکه آیا می‌توان از یک نخ برای کشیدن دسته‌ای از قطعات به هم استفاده کرد یا نه، و نحوه راه‌اندازی بست، مواردی هستند که برای مشخصات مونتاژ هستند. دلیل وجود این آیتم ها هندسه تماسی است که قبلاً توضیح داده شد.

سرعت مونتاژ و حرارت اصطکاک

بیشتر کاری که در یک اتصال رزوه‌ای انجام می‌شود، به جای گیره، برای غلبه بر اصطکاک انجام می‌شود و در کناره‌ها آن انرژی به حجم کمی از فلز رسوب می‌کند. بخش عمده بست ممکن است خنک بماند در حالی که سطح پهلوی بارگذاری شده بسیار داغتر از کل قطعه می شود و سرعت نصب بالاتر هم گرمای تولید شده و هم خطر سفت شدن بیش از حد را افزایش می دهد. این اساس توصیه کارگاه استاندارد برای رانندگی آهسته‌تر بست‌های ضد زنگ نسبت به بست‌های فولادی کربنی با همان اندازه است و به جای ساعت، گشتاور صندلی را تماشا می‌کند. ویژگی‌های قفل نیز مستحق همین توجه هستند: عناصر با گشتاور غالب در هنگام درگیر شدن، بار محوری را اضافه می‌کنند، که یک دم کار اضافی را در جلوی منحنی سفت اضافه می‌کند و وضعیت اصطکاک اتصال را تغییر می‌دهد.

کنترل روغنکاری و اصطکاک تایید شده

کنترل اصطکاک یک تصمیم طراحی است، نه یک انتخاب مصرفی. افزودن روان‌کننده، یا تغییر پوشش یا آبکاری، رابطه گشتاور-کشش اتصال را تغییر می‌دهد، و گشتاور سفت‌کننده مشخص شده باید هر زمان که این اتفاق بیفتد دوباره ارزیابی شود - یک عدد گشتاور رزوه خشک به نخ روغن‌کاری شده منتقل نمی‌شود و اعمال یک درصد کاهش ثابت به عدد اولیه برای شکل مجدد، فرعی نیست.

اینکه کدام روانکار یا پوشش قابل قبول است به محیط سرویس، دما، مواد در تماس، اثرات گالوانیکی و تایید سازنده بست بستگی دارد. دو احتیاط برای کارهای دریایی ارزش ثبت کردن دارد: ترکیبات حاوی گرافیت می توانند خوردگی گالوانیکی فولاد ضد زنگ را افزایش دهند و همچنین محدودیت هایی در دمای بالا داشته باشند، بنابراین استفاده از آنها به جای اینکه فرض شود نیاز به توجیه دارد. و گریسی که خشک می‌شود، ترک می‌خورد یا سطح را خیس نمی‌کند، می‌تواند یک جیب در جایی که آب در آن جمع می‌شود باقی بگذارد، که به خودی خود یک وضعیت شکاف است. پوشش های اعمال شده توسط تامین کننده - سیستم های موم، PTFE یا مولیبدن-دی سولفید - به طور گسترده در اتصال دهنده های ضد زنگ استفاده می شود و کنترل آنها در تولید آسان تر از روان کننده های روی نیمکت است. هیچ محصول ضد گرفتگی واحدی وجود ندارد که مناسب هر مفصلی باشد و این مقاله عمداً آن را توصیه نمی کند.

گشتاور، اصطکاک و پیش بارگذاری

هیچ جدول جهانی با گشتاور سفت کننده برای اتصال دهنده های ضد زنگ وجود ندارد و دلیل آن ساختاری است تا شکافی در ادبیات. ISO 3506، استاندارد کلاس خاصیت اتصال دهنده های ضد زنگ، به جای گشتاور سفت کردن، حداقل گشتاور شکستن را ارائه می دهد. جداول مرجع منتشر شده برای اتصال دهنده های زنگ نزن بر اساس مفروضات بیان شده در مورد وضعیت سطح و روانکاری محاسبه می شود و توسط ناشران آنها به عنوان یک راهنما به جای یک مشخصات توصیف شده است، با آزمایش هایی که برای کاربردهای حیاتی نشان داده شده است. بنابراین، گشتاور مونتاژ برای یک اتصال معین باید در برابر بست، هندسه اتصال و حالت اصطکاک که در واقع برای آن مشخص شده است، تعیین شود - و زمانی که هر یک از این موارد تغییر کرد، دوباره بررسی شود.

چه زمانی باید متوقف و تحقیق کرد

1. قبل از اینکه قطعات رو به رو شوند، زمانی که مقاومت بالا رفت، توقف کنید.گشتاور اضافه نکنید و به ابزار ضربه ای دست نزنید تا بست را از انسداد عبور دهید. افزایش مقاومت اطلاعاتی در مورد مفصل است، نه مانعی برای شکست.
2. بست را به عقب برگردانید و به هر دو نخ نگاه کنید.به فلزات پاره شده، لکه دار یا انتقال یافته، شن یا ضایعات، ترکیبات خشک شده و محصولات خوردگی توجه کنید. بررسی کنید که آیا بست به شکل مربع شروع شده و آیا قطعات در یک راستا قرار دارند یا خیر.
3. یافته ها را به دسته های بالا مرتب کنید و همپوشانی را در ذهن داشته باشید.مونتاژ ضبط شده ای که در خدمت بوده است با اتصالی که در اولین مونتاژ گیر کرده است متفاوت است و هیچ کدام به خودی خود به شما نمی گوید که کدام عضو جفت مسئول است.
4. با قسمت های آسیب دیده به عنوان آسیب دیده رفتار کنید.هر بست یا بدنه ای که دارای رزوه های گالوانیزه باشد باید بر اساس دستورالعمل سازنده و توسط پرسنل واجد شرایط ارزیابی شود. نخی که در سایت پوشانده شده، بایگانی شده یا به شکل دیگری کار شده است، نباید به یک اتصال باربر حیاتی بازگردانده شود.
5. آنچه پیدا شد را با شرایط ثبت کنید.حالت اصطکاک، ابزارها و سرعت مورد استفاده، شرایط هم ترازی و شماره قطعه مواردی هستند که اجازه می دهند مونتاژ بعدی از نتیجه مشابه جلوگیری کند. یک رویداد دلخراش بدون آن رکورد تمایل دارد در دسته بعدی تکرار شود.

چه چیزی را در مشخصات خرید و مونتاژ قرار دهید

بیشتر ریسکی که در بالا توضیح داده شد را می توان از محل مونتاژ به یک سند منتقل کرد. برای سخت افزارهای ضد زنگ با اتصالات رزوه ای، مواردی که ارزش ثبت دارند عبارتند از:

• شکل نخ، قطر، گام و کلاس تحمل، برای هر دو عضو جفت به جای پیچ به تنهایی بیان شده است.
• طبقه مواد و اموال هر دو عضو، از جمله رابطه سختی بین آنها در جایی که یک مفصل به گاز سوزی حساس است.
• کیفیت تاپیک و معیارهای پذیرش- گیج یا روش بازرسی، نیاز به نظافت، و محدودیت های سوراخ و آسیب، قبل از ثبت سفارش توافق شده است.
• الزامات بسته بندی و جابجاییکه از نخ های تمام شده در حمل و نقل، ذخیره سازی و کیت محافظت می کند.
• حالت اصطکاک مورد نظر: خشک، آبکاری شده، موم شده یا روکش شده، روان کننده یا پوشش مورد تایید است و چه کسی آن را اعمال می کند.
• روش سفت کردن: سرعت درایو، گشتاور نشیمنگاه، توالی و تعداد مراحل که توسط مشخصات مونتاژ تعریف شده است، همراه با مبنایی که بر اساس آن رابطه گشتاور-پیش بار ایجاد شده است.
• قابلیت ردیابی، به طوری که یک مجموعه ضبط شده را می توان به یک دسته و تغییر مشخصات ردیابی کرد.

هیچ یک از اینها مشخصات یک تامین کننده خاص نیست. نکته این است که کیفیت نخ، تمیزی و حالت اصطکاک را می‌توان نوشت و تأیید کرد، و اینکه به طور ضمنی کنار گذاشتن آنها چیزی است که یک سؤال مونتاژ معمولی را به بحث ضمانت تبدیل می‌کند.

بحث در مورد الزامات اتصال رزوه ای

اگر سخت‌افزار دریایی ضد زنگ با اتصالات رزوه‌ای را مشخص می‌کنید یا منبع آن را تهیه می‌کنید، نقشه اجزا، مجموعه‌ای که به آن تعلق دارد و شرایط اصطکاک و گشتاوری که مشخصات شما تعریف می‌کند را برای ما ارسال کنید. ما می‌توانیم نیازهای نخ و مواد را در برابر برنامه بررسی کنیم و در مورد آنچه باید در سفارش خرید ثبت شود بحث کنیم تا اتصال در مونتاژ و در سرویس بعدی همانطور که در نظر گرفته شده است رفتار کند.