Teknologi til forebyggelse af brintskørhed og sikring af forbindelsespålidelighed for høj-bolte, der bruges i skinnefastgørelseselementer
1. Hvad er hovedårsagerne til brintskørhed og de vigtigste fejlegenskaber for høj-bolte til skinnebefæstelser?
Hovedårsagen til brintskørhed af høj-styrkebolte til skinnebefæstelser er, at brintatomer invaderer og forbliver inde i stålet under bearbejdningsforbindelser såsom koldbearbejdning, galvanisering og bejdsning, danner brint-inducerede revner under trækspænding og til sidst fører til sprødbrud. Under koldbearbejdning frembringer plastisk deformation af stål gitterdefekter, hvor brintatomer har tendens til at akkumulere; under galvanisering (såsom galvanisering) reduceres hydrogenatomer i elektrolytten ved katoden og trænger ind i boltoverfladen; under bejdsning afrustning invaderer brintatomer dannet af reaktionen mellem syreopløsning og stål også substratet. Når bolten er i drift, vil de resterende brintatomer indeni diffundere til spændingskoncentrationsområdet, hvilket får stålets plasticitet og sejhed til at falde kraftigt under den kombinerede virkning af fastgørelse af forspænding og trækvibrationstrækspænding. Når brintindholdet overstiger den kritiske værdi (Større end eller lig med 2ppm), vil der dannes brintskørhed ved mikrorevnerne. Det vigtigste kendetegn ved brintskørhedsfejl er pludselig brud uden plasticitet. Brudfladen er flad og lys, viser spaltning eller kvasi-spaltningsmorfologi uden tydelige indsnævring og plastiske deformationsspor. Brud opstår for det meste ved spændingskoncentrationsdele såsom roden af boltgevindet og overgangsfileten mellem hovedet og skaftet, og bruddet opstår ofte i kort tid efter boltfastgørelsen uden tydelige præ{10}}skadetegn. Det er en pludselig fiasko og udgør en stor trussel mod jernbaneforbindelsens sikkerhed.
2. Hvad er kerneprocesforbindelserne for hele-processen, forebyggelse og kontrol af brintskørhed for høj-skinnebolte?
Kerneprocesforbindelserne i hele-processen forebyggelse og kontrol af brintskørhed for skinnebolte med-høj styrke er opdelt i tre faser: behandling af brintkontrol, ældningsdehydrogenering og forebyggelse af færdigproduktbrint, der dækker hele processen med brintinvasion, brintrester og brintgen-invasion, realisering af præcis kontrol af brintindhold. Bearbejdningsbrintkontrolstadiet fokuserer på at reducere den indledende invasion af brintatomer: varm kurs anvendes til at erstatte traditionel kold kurs ved koldbearbejdning, behandlingstemperaturen kontrolleres til 150-200 grader for at reducere genereringen af gitterdefekter og sandsynligheden for brintatomakkumulering; lav-hydrogenbejdsningsproces med hydrogeninhibitor anvendes før galvanisering, syreopløsningens temperatur kontrolleres til 40-50 grader, og bejdsetiden forkortes til 5-8 minutter for at reducere hydrogenatominvasion; cyanid-fri alkalisk galvanisering anvendes til at erstatte traditionel syregalvanisering for at reducere mængden af hydrogenudfældning i elektrolytten, og hydrogenfjerner tilsættes til galvaniseringsopløsningen for at reducere reduktionen af hydrogenatomer ved katoden. Ældningsdehydrogeneringsstadiet er nøglen til forebyggelse og kontrol: Umiddelbart efter boltbearbejdning udføres lav-temperatur-ældningsdehydrogeneringsbehandling, bolten anbringes i en ovn ved 200-220 grader i 24-30 timer, og diffusionen og undslippet af brintatomer accelereres af temperaturstigningen, så brintindholdet er lavere end 5 ppm inde i bolten. værdi. Det færdige produkts brintforebyggelsesstadium fokuserer på at forhindre re-invasion af brintatomer: efter dehydrogeneringsbehandling forsegles bolten og belægges med en speciel brintsikker tætningsbelægning med en tykkelse på 10-15μm for at danne en tæt beskyttende film, som forhindrer brintatomer i det ydre miljø (såsom brint i fugtigt miljø og forbedrer ydeevnen i bolten i det fugtige miljø igen) fra bolten. bolt på samme tid.
3. Hvad er tilpasningskravene til forebyggelse af brintskørhed og kontrolparametre for høj-skinnebolte af forskellige styrkekvaliteter?
Kernen i tilpasningskravene til forebyggelse af brintskørhed og kontrolparametre for skinnebolte med høj-styrke af forskellige styrkekvaliteter er at justere temperaturen og tiden for ældning af dehydrogenering og brintkontrolstyrken for behandlingsteknologien, så den matcher brintskørhedsfølsomheden af stål af forskellige styrkekvaliteter. Grade 8.8 bolte er middelstyrke med lav brintskørhedsfølsomhed, og de tilpassede forebyggelses- og kontrolparametre er: varm overskriftstemperatur 150 grader, lav-brintbejdsetid 8 minutter, ældningsdehydrogenering ved 200 grader i 24 timer efter alkalisk galvanisering, brintindhold efter dehydrogenering end eller 8 ppm kontrolleret ved overflade og 0 s. brint-belægningstykkelse 10μm. Grade 10.9 bolte er af høj styrkekvalitet med moderat brintskørhedsfølsomhed, og de tilpassede forebyggelses- og kontrolparametre er: varm overskriftstemperatur 170 grader, lav-brintbejdsetid 6 minutter, øget mængde brintfjerner under galvanisering, ældningsdehydrogenering ved 210 grader i 26 timer, indhold af hydrogen efter eller ppm, mindre end 06 timer, hydrogen efter eller ppm. hydrogentæt-belægningstykkelse 12μm. Grade 12.9 bolte er ultra-højstyrke med højt kulstofindhold, mange gitterdefekter og ekstrem høj brintskørhedsfølsomhed, som er nøglen til forebyggelse og kontrol. De tilpassede forebyggelses- og kontrolparametre er: varm overskriftstemperatur 200 grader, lav-brintbejdsetid 5 minutter, hydrogen-fri galvaniseringsproces, der erstatter traditionel alkalisk galvanisering, ældningsdehydrogenering ved 220 grader i 30 timer og sekundært brintindholdsdetektering efter dehydrogenering for at sikre brintsikkert indhold på mindre end 5 ppm brintoverflade på mindre end 2}{3}. tykkelse 15μm. Samtidig udføres filetforstærkende behandling på roden af boltgevindet for at reducere spændingskoncentrationen og sandsynligheden for brint-induceret revneinitiering. Bolte af alle styrkekvaliteter kræver, at ældningsdehydrogenering er afsluttet inden for 4 timer efter galvanisering for at undgå diffusion af brintatomer ind i stålet.
4. Hvad er de centrale detektionsmetoder og bedømmelsesstandarder for brintskørhed af skinnebolte med høj-styrke?
Kernedetekteringsmetoderne for brintskørhed af skinnebolte med høj-styrke er opdelt i to kategorier: registrering af brintindhold og brintskørhedsdetektering, som samarbejder med hinanden for at realisere en omfattende vurdering af brintskørhedsrisiko, der dækker alle forbindelserne mellem råmaterialer, forarbejdning og færdige produkter. Detektion af hydrogenindhold anvender den termiske ekstraktionsmetode: Boltprøven placeres i en vakuumvarmeovn og opvarmes til 600-800 grader for fuldstændigt at undslippe de indre brintatomer, og indholdet af undsluppet brint detekteres af en brintanalysator. Denne metode har en detektionsnøjagtighed på 0,1 ppm, hvilket er det centrale middel til kvantitativ påvisning af brintindhold. Brintindholdet i råmaterialer skal være mindre end eller lig med 1,0 ppm, forarbejdning af halv{19}}halvfabrikata Mindre end eller lig med 0,8 ppm og færdigvarer Mindre end eller lig med 0,5 ppm (Grade 12,9)/ Mindre end eller lig med 0,8 ppm (Grade 8,8). Detektion af brintskørhedsfølsomhed anvender langsom spændingshastighedstest (SSRT) og konstant belastningstræktest. I SSRT strækkes boltprøven til brud ved en lav hastighed på 1×10⁻⁶s⁻¹. Hvis forlængelsen efter brud og reduktion af prøvens areal falder med mindre end eller lig med 10 % sammenlignet med den hydrogen-fri prøve, vurderes brintskørhedsfølsomheden at være lav. I trækprøven med konstant belastning påføres prøven en trækspænding på 75 % af den nominelle trækstyrke og holdes i 200 timer ved stuetemperatur. Hvis prøven ikke har nogen brud, vurderes den at være kvalificeret. Derudover skal de færdige bolte også gennemgå udseende og metallografisk detektering: ingen revner og huller i udseendet, ingen brint-inducerede mikrorevner i metallografisk detektering og ingen unormal gitterforvrængning i spændingskoncentrationsområder såsom gevindets rod. Prøvetagningsinspektionsforholdet for registrering af brintindhold for hver batch af bolte er større end eller lig med 5 %, og brintskørhedsdetektering er batch--for-batch-detektion. Alle ukvalificerede partier omarbejdes og dehydrogeneres igen.
5. Hvad er nøglepunkterne for forebyggelse og kontrol af brintskørhed ved -installation og brug af høj-skinnebolte på stedet?
Nøglepunkterne for forebyggelse og kontrol af brintskørhed ved -installation og brug af høj-skinnebolte på stedet fokuserer hovedsageligt på at undgå sekundær brintabsorption, kontrol af fastgørelsesspænding og forebyggelse af spændingskoncentration for at sikre, at brintskørhedsfejl ikke forårsages under service af boltene, og forbindelsessikkerheden er garanteret. Før installation skal du kontrollere tilstanden af boltens overfladebeskyttende lag, strengt forbyde brugen af bolte med beskadiget og afskallet belægning for at forhindre brintatomer i medier såsom fugtig luft og regnvand i at trænge ind i bolten gennem den beskadigede del. Hvis belægningen har en mindre beskadigelse, skal den repareres med et specielt hydrogensikkert-reparationsmiddel før brug. Under boltfastgørelsen skal forspændingen kontrolleres strengt, og en momentnøgle bruges til at stramme i henhold til designmomentet: tilspændingsmomentet for Grade 8.8 bolte er Mindre end eller lig med 300N·m, Grade 10.9 Mindre end eller lig med 450N·2.0m, Grade 0m, Grade 0m, Grade 0m, N·m. Undgå overdreven trækspænding på bolten forårsaget af over{13}}momentfastgørelse, som inducerer brintskørhed. Samtidig er "trin-}-for-stramningsmetoden anvendt til tilspænding, som strammes til designmomentet på 2-3 gange for at undgå stressmutation. Under installationen skal du sikre, at bolten passer til møtrikken og trykpladen, gevindindgrebsgabet er mindre end eller lig med 0,1 mm uden blokering og excentrisk belastning for at forhindre yderligere spændingskoncentration ved roden af gevindet og forværre ophobningen af brintatomer. Under service er inspektionscyklussen 3 måneder med fokus på at kontrollere om bolten har revner og brudtegn, især ved gevindrod og hovedovergang. Hvis der opstår mikrorevner på boltoverfladen, skal den straks udskiftes, og det er strengt forbudt at fortsætte med at bruge det. Derudover, i brint-absorberende miljøer såsom kystnære områder og områder med høj-fugtighed, skal du regelmæssigt påføre brint-sikkert og anti-korrosionsfedt på de udsatte dele af boltene for at styrke den sekundære beskyttelse, forhindre brintatominvasion og rense det akkumulerede vand og ætsende medier for at reducere brintindføringsfaktoren i tid omkring boltene.