Przyczyny jakościowe pęknięcia wału korbowego
2022-02-18
Wał korbowy, niezależnie od tego, czy jest to wał korbowy silnika samochodowego, wał korbowy silnika morskiego czy wał korbowy pompy przemysłowej, poddawany jest połączonemu działaniu naprzemiennych obciążeń zginających i przemiennych obciążeń skrętnych podczas procesu obrotowego. Niebezpieczne odcinki wału korbowego, zwłaszcza pas przejściowy między czopem a wałem korbowym. W tym momencie wał korbowy często ulega pęknięciom z powodu dużej koncentracji naprężeń. Dlatego warunki pracy wymagają, aby wał korbowy miał wystarczającą wytrzymałość, aby zapewnić, że wał korbowy nie pęknie podczas pracy. Obecnie zmiana wytrzymałości zmęczeniowej wału korbowego poprzez śrutowanie jest szeroko stosowana w szerokim zakresie, a efekt jest całkiem zadowalający.
W porównaniu z wadami tradycyjnego procesu walcowania, czyli ze względu na ograniczenia technologii obróbki wału korbowego, zaokrąglone naroża każdego czopa są trudne do dopasowania do wałeczków, co często powoduje zjawisko ogryzania i obcinania zaokrąglonych naroży, a wał korbowy po walcowaniu ulega znacznemu odkształceniu. ,nie skutecznie. Mechanizm śrutowania polega na wykorzystaniu cząstek śrutu o ściśle kontrolowanej średnicy i określonej wytrzymałości. Pod działaniem przepływu powietrza o dużej prędkości powstaje strumień śrutu, który jest w sposób ciągły natryskiwany na metalową powierzchnię wału korbowego, podobnie jak młotkowanie niezliczoną liczbą małych młotków, w wyniku czego powierzchnia wału korbowego zostaje uderzona. Wytwarza wyjątkowo silne odkształcenie plastyczne, tworzy warstwę utwardzającą się na zimno. W uproszczeniu, ponieważ wał korbowy poddawany jest w trakcie obróbki różnym mechanicznym siłom skrawania, rozkład naprężeń na jego powierzchni, zwłaszcza na przejściu przejściowym przekroju wału korbowego, jest wyjątkowo nierównomierny, a w trakcie pracy poddawany jest zmiennym naprężeniom, dlatego łatwo ulega korozji naprężeniowej i zmniejsza się trwałość zmęczeniowa wału korbowego. Proces śrutowania ma na celu zniwelowanie naprężeń rozciągających, jakim będą poddawane części w kolejnym cyklu roboczym, poprzez wprowadzenie naprężenia wstępnego ściskającego, poprawiając w ten sposób odporność zmęczeniową i bezpieczną żywotność przedmiotu obrabianego.
Ponadto półfabrykaty do odkuwek wałów korbowych są wykonane bezpośrednio z wlewków stalowych lub odkuwane ze stali walcowanej na gorąco. Jeśli procesy kucia i walcowania nie są odpowiednio kontrolowane, często będzie dochodzić do segregacji komponentów w półfabrykatach, grubych ziaren pierwotnej struktury i nieuzasadnionego rozmieszczenia struktur wewnętrznych. oraz inne wady metalurgiczne i organizacyjne, zmniejszając w ten sposób trwałość zmęczeniową wału korbowego, a proces wzmacniania może udoskonalić strukturę organizacyjną i znacznie poprawić jej właściwości zmęczeniowe.