鋼板切割加工中出現(xiàn)層狀撕裂的原因可以歸結(jié)為多個(gè)方面,主要包括材料特性、加工過(guò)程、以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素。以下是詳細(xì)的分析:
一、材料特性
1.材料硬度過(guò)高:當(dāng)鋼板切割加工的硬度過(guò)高時(shí),其抗切割性增強(qiáng),強(qiáng)制切割會(huì)導(dǎo)致材料在超限載荷下發(fā)生塑性應(yīng)變,進(jìn)而出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。
2.非金屬夾雜物:鋼板內(nèi)部可能存在片狀的硫化物、層狀的硅酸鹽等非金屬夾雜物。這些夾雜物在軋制過(guò)程中被軋成平行于軋制方向的帶狀物,導(dǎo)致鋼板的力學(xué)性能出現(xiàn)各向異性,成為焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生層狀撕裂的潛在因素。
二、加工過(guò)程
1.切削速度過(guò)快:切削速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致切削力變大,進(jìn)而使材料的塑性應(yīng)變變小,容易發(fā)生撕裂。
2.切削刃口損傷:如果切削刃口損傷嚴(yán)重,會(huì)直接影響切削性能,導(dǎo)致切割過(guò)程中產(chǎn)生撕裂。
3.刀具刃角過(guò)大:鋼板切割加工切刀的刃角是切削性能的關(guān)鍵。當(dāng)刃角過(guò)大時(shí),切入角度會(huì)變小,切削力會(huì)變大,也容易導(dǎo)致材料撕裂。
三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.內(nèi)應(yīng)力:鋼板在冷加工過(guò)程中會(huì)受到不同程度的鍛打、彎曲、拉伸等加工形變,從而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。如果這些內(nèi)應(yīng)力沒(méi)有得到妥善處理,就會(huì)在切割過(guò)程中釋放出來(lái),導(dǎo)致撕裂現(xiàn)象的發(fā)生。
2.層狀撕裂的焊接因素:對(duì)于焊接后的鋼板切割加工,焊接時(shí)產(chǎn)生的垂直于軋制方向的應(yīng)力也是導(dǎo)致層狀撕裂的一個(gè)重要原因。這種應(yīng)力會(huì)使鋼板在熱影響區(qū)或稍遠(yuǎn)的地方產(chǎn)生“臺(tái)階”式層狀開(kāi)裂。
四、防止措施
1.選擇合適的鋼材:在選材時(shí)應(yīng)確保鋼材質(zhì)量合格,避免使用含有大量非金屬夾雜物的鋼材。
2.優(yōu)化加工參數(shù):合理控制切削速度、選擇合適的切削刃口和刀具刃角等,以減少加工過(guò)程中產(chǎn)生的撕裂現(xiàn)象。
3.消除內(nèi)應(yīng)力:通過(guò)熱處理、振動(dòng)時(shí)效等方法消除鋼板內(nèi)部的殘余應(yīng)力,提高鋼板切割加工的抗撕裂能力。
4.改進(jìn)焊接工藝:優(yōu)化焊接參數(shù)和焊接順序,減少焊接過(guò)程中產(chǎn)生的拘束應(yīng)力和殘余應(yīng)力,從而降低層狀撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述,鋼板切割加工中出現(xiàn)層狀撕裂的原因是多方面的,需要從材料特性、加工過(guò)程、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面進(jìn)行分析和應(yīng)對(duì)。
2024.9.27 ZG