一, Cinque cause principali del cedimento della molla
difetto materiale
Le inclusioni non metalliche (come solfuri e ossidi) nell'acciaio per molle possono formare punti di concentrazione delle tensioni. Ad esempio, la molla della barra di torsione di una certa automobile ha subito una rottura precoce per fatica a causa di inclusioni grossolane e fragili nell'acciaio, e questo principio vale anche per le molle degli elettrodomestici. Se la purezza del materiale è insufficiente, si svilupperanno microfessure che si propagheranno da inclusioni sottoposte a sollecitazioni ripetute.
Difetti del processo produttivo
Le crepe centrali, i difetti di piegatura durante la laminazione o i difetti superficiali a buccia d’arancia durante la formatura a caldo possono ridurre significativamente la durata a fatica. La molla di un certo compressore del climatizzatore ha una durata a fatica ridotta a causa della comparsa di incrostazioni di ossido sulla superficie causate dall'elevata temperatura di formatura a caldo. Inoltre, anche i graffi sulla superficie interna dei fili metallici provocati dagli utensili da taglio durante la piegatura a freddo possono costituire fonti di cricche.
Trattamento termico non controllato
Le crepe da raffreddamento sono una tipica modalità di cedimento della molla. Una sorgente 60Si2MnA di una certa fabbrica ha subito una frattura intergranulare dopo il raffreddamento in acqua a causa dell'eccessiva temperatura del forno e dei grani grossolani di austenite. Un trattamento termico improprio può anche portare ad anomalie strutturali, come la segregazione grossolana della martensite e del carburo, aumentando la fragilità della molla.
Trattamento superficiale inadeguato
I parametri del processo di pallinatura fuori controllo possono portare a effetti negativi. Una certa molla importata ha sviluppato microfessure sulla sua superficie a causa dell'eccessiva intensità della pallinatura, provocando infine una frattura. Altrettanto pericoloso è il fenomeno dell'infragilimento da idrogeno durante la galvanizzazione, poiché dopo la cadmiatura una certa molla di torsione si è rotta a causa della permeazione di idrogeno.
Erosione dell’ambiente di lavoro
Gli ambienti corrosivi possono accelerare la propagazione delle cricche da fatica. La molla della valvola principale di una turbina a vapore in una determinata centrale elettrica ha formato cavità di corrosione in un ambiente umido, con conseguente significativa diminuzione della durata a fatica. Gli ambienti ad alta temperatura possono portare a deformazioni visive, come la molla di un trasformatore ad alta-tensione in un forno a microonde che perde gradualmente la sua elasticità a causa del funzionamento a lungo termine-ad alta-temperatura.
2, Difetti tipici causati dal guasto delle molle degli elettrodomestici
1. Scaldabagno a gas: guasto alla valvola di collegamento del gas acqua
Fenomeno difettoso: Il bruciatore principale non si spegne e l'accensione è difficoltosa
Meccanismo di fallimento:
La molla di ripristino nella valvola di collegamento acqua-gas differenziale di pressione si è guastata, impedendo all'otturatore della valvola di tornare nella posizione originale. Ad esempio, dopo che l'elasticità della molla si è indebolita o si è rotta, quando la valvola dell'acqua fredda è chiusa, l'otturatore della valvola rimane aperto e il gas continua ad essere fornito, causando il mancato spegnimento del motore.
Lo spostamento o la deformazione della molla porta ad un aumento della resistenza di trasmissione. La superficie dell'asta superiore in rame si ossida per formare resistenza all'attrito. Se la resistenza supera la pressione della molla, l'otturatore della valvola non può essere chiuso.
Caso di riparazione:
Una certa marca di scaldabagno a gas ha riscontrato un malfunzionamento dovuto al mancato spegnimento del motore e, durante lo smontaggio, si è riscontrato che la molla della valvola di collegamento del gas acqua era rotta. Dopo aver sostituito la molla, l'attrezzatura è tornata alla normalità. In un altro caso, l'ossidazione della superficie superiore dell'asta ha causato un aumento della resistenza all'attrito, che è stato risolto carteggiando con carta vetrata e applicando grasso lubrificante.
2. Cuociriso: guasto al pressostato
Fenomeno difettoso: Riso non cotto o bruciato
Meccanismo di fallimento:
La molla nel pressostato è responsabile del controllo dell'attivazione/disattivazione dei contatti. Se la fatica della molla si deforma e la pressione di contatto è insufficiente, ciò porterà a:
La resistenza di contatto aumenta, provocando un forte riscaldamento e un'adesione uniforme della saldatura;
La soglia di pressione è sfalsata, e se la pressione all'interno della pentola non raggiunge il valore impostato, verrà interrotta l'alimentazione, causando una cottura poco corretta del riso;
I contatti non possono essere separati e il riscaldamento continuo provoca ustioni.
Caso di riparazione:
Un certo cuociriso ha riscontrato un malfunzionamento del "riso poco cotto" e durante l'ispezione si è riscontrato che l'elasticità della molla del pressostato si era indebolita. Dopo aver regolato la pressione della molla, il guasto è stato risolto. Se la molla si rompe, deve essere sostituita con una molla con le stesse specifiche.
3. Compressore dell'aria condizionata: molla dell'ammortizzatore rotta
Fenomeno di guasto: rumore anomalo del compressore e vibrazione intensificata
Meccanismo di fallimento:
La molla di compressione cilindrica nella parte inferiore del compressore sopporta carichi alternativi e, dopo la rottura per fatica, provoca:
L'urto tra il compressore e la carcassa produce un rumore metallico di attrito;
Le vibrazioni vengono trasmesse alla tubazione, causando rumore nel flusso del refrigerante;
Le vibrazioni a lungo termine portano alla rottura delle saldature delle tubazioni e alle perdite di refrigerante.
Caso di riparazione:
Dopo 5 anni di funzionamento, un certo condizionatore d'aria produceva un rumore anomalo e, durante lo smontaggio, si constatò che la molla dell'ammortizzatore del compressore era rotta. Dopo aver sostituito la molla, il rumore anomalo è scomparso e l'apparecchiatura ha funzionato regolarmente.
4. Forno a microonde: guasto alla molla della serratura della porta
Fenomeno difettoso: la porta non può essere bloccata e vi è una perdita di radiazioni
Meccanismo di fallimento:
La molla di torsione nel meccanismo di chiusura della porta è responsabile della fornitura della forza di chiusura. Se la molla fallisce:
La porta non può essere chiusa completamente, aumentando il rischio di perdite di microonde;
L'interruttore di interblocco non è stato attivato, causando danni al magnetron a causa dell'avvio forzato dell'apparecchiatura.
Caso di riparazione:
Lo sportello di un certo forno a microonde è allentato e, dopo un'ispezione, è stato riscontrato che la molla di blocco dello sportello è rotta. Dopo aver sostituito la molla, la serratura della porta era normale e il rilevamento delle radiazioni soddisfaceva lo standard.
3, Strategie di prevenzione e manutenzione del cedimento delle molle
Ottimizzazione del design
Seleziona acciaio per molle ad alta-purezza, come 50CrVA e 60Si2MnA, per ridurre il contenuto di inclusioni;
Adozione della tecnologia di fusione sotto vuoto e rifusione elettrica delle scorie per migliorare l'uniformità del materiale;
Ottimizzare i parametri geometrici della molla, come aumentare il numero effettivo di giri e aumentare il diametro primitivo per ridurre l'ampiezza dello stress.
Controllo della produzione
Rileva rigorosamente i difetti superficiali durante il rotolamento per evitare pieghe e graffi;
Controllare la temperatura di riscaldamento durante la formatura a caldo per evitare il surriscaldamento o il raffreddamento eccessivo;
Utilizzo della tempra in olio invece della tempra in acqua per ridurre il rischio di crepe da tempra.
Miglioramento del trattamento termico
Analizzare regolarmente la composizione del gas riscaldante per evitare fluttuazioni della temperatura del forno;
Rinvenimento tempestivo dopo la tempra per eliminare lo stress residuo;
Adottare un processo di tempra graduale o di tempra isotermica per molle di grandi dimensioni.
rinforzo superficiale
Selezionare i parametri del processo di pallinatura in base alle caratteristiche del materiale, come l'utilizzo di pallini di acciaio da 0,2 mm per eliminare le strisce di disegno;
Eseguire un trattamento di deidrogenazione prima della galvanica per prevenire l'infragilimento da idrogeno;
Applicare il rivestimento Dacromet o il trattamento di nitrurazione alle molle utilizzate in ambienti corrosivi.
Utilizzo e manutenzione
Evitare di sovraccaricare la molla e controllare regolarmente il carico di lavoro;
Mantenere un ambiente di lavoro asciutto per prevenire la corrosione;
Per le apparecchiature ad alta-frequenza (come i compressori dell'aria condizionata), sostituire la molla dell'ammortizzatore ogni 3-5 anni.