Tiếng Việt
Tạo vào 09.29
Hàn Tang Trống Cầu Trục và Khử Ứng Suất: Hướng Dẫn Sản Xuất và Gia Công
Hàn tang cẩu và khử ứng suất: Tại sao xử lý nhiệt trước khi gia công cuối cùng lại quan trọng
Giới thiệu
Tang cuốn cáp cầu trục là một bộ phận quan trọng của cơ cấu nâng. Nó quấn và lưu trữ dây cáp, truyền mô-men dẫn động và giúp dẫn hướng dây cáp trong quá trình nâng và hạ.
Đối với nhiều ứng dụng công nghiệp, tang cầu trục được chế tạo từ thép tấm cán, hàn thành kết cấu hình trụ, sau đó được gia công đến kích thước yêu cầu và biên dạng rãnh cáp.
Tuy nhiên, việc chế tạo một tang cầu trục hàn đáng tin cậy không chỉ bao gồm cán, hàn và tiện.
Ứng suất dư khi hàn, trình tự xử lý nhiệt và gia công tinh có thể ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định kích thước của tang thành phẩm.
Nếu các quá trình này không được phối hợp đúng cách, tang trống có thể bị thay đổi kích thước trong quá trình gia công tiếp theo hoặc trong vận hành. Điều này có thể ảnh hưởng đến việc lắp đặt, hình dạng rãnh cáp và hoạt động lâu dài của tang trống.
Bài viết này giải thích cách ứng suất dư do hàn hình thành, tại sao giảm ứng suất lại quan trọng và cách các nhà sản xuất nên sắp xếp trình tự sản xuất cho tang trống cầu trục được hàn.
1. Tang trống cầu trục được hàn là gì?
Tang trống cầu trục được hàn là một kết cấu thép được chế tạo dùng trong thiết bị nâng bằng cáp thép.
Tùy thuộc vào thiết kế, nó có thể bao gồm:
- Vỏ tang trống hình trụ
- Tấm đầu hoặc mặt bích
- Kết cấu đỡ bên trong
- Thành phần trục hoặc kết nối
- Bố trí neo cáp
- Rãnh cáp gia công
Tang hàn có thể được sản xuất với nhiều đường kính, chiều dài, độ dày thành và cách bố trí rãnh khác nhau theo yêu cầu thiết bị của khách hàng.
Thép tấm Q355B là một lựa chọn vật liệu cho tang cẩu chế tạo. Các mác khác, như Q355D cho các ứng dụng nhiệt độ thấp được chỉ định, có thể được chọn theo bản vẽ dự án và điều kiện vận hành.
Vật liệu, độ dày thành, cấu hình mối hàn và yêu cầu gia công cuối cùng cần được xác định trong quá trình xem xét kỹ thuật.
2. Tang trống cầu trục hàn được sản xuất như thế nào?
Quy trình chính xác phụ thuộc vào bản vẽ, nhưng trình tự sản xuất điển hình có thể bao gồm:
- Xem xét bản vẽ kỹ thuật và yêu cầu vật liệu.
- Chuẩn bị và cắt thép tấm.
- Cuộn tấm thép thành vỏ tang trống hình trụ.
- Chuẩn bị và hàn mối nối dọc.
- Định vị và hàn các tấm đầu, mặt bích và các bộ phận cần thiết khác.
- Thực hiện các kiểm tra mối hàn theo quy định.
- Thực hiện xử lý giảm ứng suất sau hàn khi quy trình sản xuất yêu cầu.
- Gia công các bề mặt tang trống cần thiết và các đặc điểm lắp đặt.
- Gia công các rãnh cáp.
- Thực hiện kiểm tra kích thước và bề mặt theo quy định.
- Phủ dầu chống gỉ hoặc lớp phủ theo yêu cầu.
- Chuẩn bị tang trống thành phẩm để giao hàng.
Nguyên tắc quan trọng là hoàn thành hàn kết cấu liên quan và thao tác khử ứng suất cần thiết trước khi gia công chính xác lần cuối.
Điều này giúp giảm khả năng các thao tác hàn hoặc nhiệt tiếp theo làm thay đổi kích thước của các bề mặt đã được gia công hoàn thiện.
3. Tại sao hàn tạo ra ứng suất dư?
Trong quá trình hàn, một vùng thép tương đối nhỏ được nung nóng đến nhiệt độ cao trong khi vật liệu xung quanh vẫn nguội hơn.
Vùng được nung nóng sẽ giãn nở. Khi mối hàn và vật liệu lân cận nguội đi, chúng co lại.
Tuy nhiên, kết cấu xung quanh hạn chế sự giãn nở và co lại này.
Vì các phần khác nhau của tang trống nóng lên và nguội đi với tốc độ khác nhau, ứng suất bên trong vẫn tồn tại trong kết cấu hàn sau khi nó trở về nhiệt độ phòng.
Đây được gọi là ứng suất dư hàn.
Đối với tang trống hình trụ, các ảnh hưởng có thể bị ảnh hưởng bởi:
- Hàn dọc
- Mối hàn chu vi
- Kết nối tấm đầu và mặt bích
- Nhiệt đầu vào không đồng đều
- Trình tự hàn
- Ràng buộc kết cấu
- Sự khác biệt về độ dày thành
Ứng suất dư không nhất thiết có thể nhìn thấy từ bên ngoài.
Một tang trống hàn có thể trông đạt yêu cầu về kích thước ngay sau khi chế tạo nhưng vẫn chứa ứng suất bên trong đáng kể.
4. Ứng suất dư có thể gây ra những vấn đề gì?
Ứng suất dư không tự động có nghĩa là tang trống hàn sẽ bị hỏng.
Tuy nhiên, nó có thể ảnh hưởng đến cách kết cấu phản ứng với các hoạt động sản xuất tiếp theo và tải trọng làm việc.
Các hậu quả có thể bao gồm:
Thay đổi kích thước trong quá trình gia công
Việc loại bỏ vật liệu có thể làm thay đổi sự cân bằng của ứng suất bên trong.
Kết quả là, tang trống có thể di chuyển hoặc biến dạng nhẹ trong quá trình gia công.
Khó duy trì kích thước cuối cùng
Những thay đổi về kích thước có thể làm cho việc duy trì hình dạng tang trống và kích thước lắp đặt theo yêu cầu trở nên khó khăn hơn.
Công việc gia công bổ sung
Nếu tang trống thay đổi hình dạng sau một nguyên công gia công ban đầu, có thể cần hiệu chỉnh hoặc gia công thêm.
Tương tác với tải trọng làm việc
Ứng suất dư có thể kết hợp với ứng suất sinh ra do tải trọng và vận hành của cáp thép.
Mức độ quan trọng của chúng phụ thuộc vào thiết kế kết cấu, vật liệu và điều kiện vận hành thực tế.
Vì những lý do này, ứng suất dư do hàn nên được xem xét như một phần của quy trình chế tạo tang trống thay vì bị coi là một vấn đề không liên quan.
5. Xử lý giảm ứng suất sau hàn là gì?
Xử lý giảm ứng suất sau hàn là một quá trình nhiệt được kiểm soát nhằm giảm ứng suất dư sinh ra trong quá trình chế tạo.
Kết cấu hàn được nung nóng theo một quy trình đã được thiết lập, giữ trong điều kiện được kiểm soát và làm nguội theo cách phù hợp.
Mục đích là giảm ứng suất dư bên trong và cải thiện độ ổn định kích thước trước khi gia công tiếp theo hoặc đưa vào sử dụng.
Trong sản xuất công nghiệp, quá trình này đôi khi được mô tả chung là ủ sau hàn. Tuy nhiên, chu trình xử lý nhiệt chính xác nên được xác định theo vật liệu, kết cấu và yêu cầu kỹ thuật.
Khử ứng suất không có nghĩa là mọi ứng suất bên trong đều biến mất.
Nó cũng không tự động khắc phục chất lượng mối hàn kém hoặc loại bỏ biến dạng kết cấu hiện có.
Đây là một phần của quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng hoàn chỉnh.
6. Tại sao nên thực hiện xử lý giảm ứng suất trước khi gia công lần cuối?
Đây là một trong những cân nhắc sản xuất quan trọng nhất đối với tang trống cầu trục hàn.
Giả sử một tang trống được gia công hoàn toàn trước khi xử lý giảm ứng suất theo yêu cầu.
Khi tang trống thành phẩm sau đó được nung nóng và làm nguội, một số thay đổi về kích thước có thể xảy ra.
Các bề mặt đã được gia công trước đó và rãnh cáp có thể không còn duy trì hình dạng hình học dự định.
Bằng cách thực hiện thao tác giảm ứng suất cần thiết trước khi gia công lần cuối, nhà sản xuất có thể hoàn thành quá trình nhiệt chính trước và sau đó gia công tang trống đến kích thước cuối cùng đã chỉ định.
Trình tự này có thể giúp:
- Cải thiện độ ổn định kích thước trong quá trình gia công lần cuối
- Giảm nguy cơ biến dạng nhiệt tiếp theo
- Duy trì kích thước lắp đặt yêu cầu
- Hỗ trợ hình dạng rãnh cáp nhất quán hơn
- Giảm gia công sửa chữa không cần thiết
Giảm ứng suất không thể đảm bảo biến dạng bằng không, nhưng trình tự quy trình đúng giúp kiểm soát kích thước dễ quản lý hơn.
7. Tại sao hàn kết cấu nên được hoàn thành trước?
Tang trống cầu trục thường chứa một số mối nối hàn.
Ví dụ, vỏ hình trụ có thể có mối hàn dọc, trong khi các tấm đầu và mặt bích được nối với nhau bằng các mối hàn bổ sung.
Mỗi nguyên công hàn chính đều đưa nhiệt vào và có thể tạo ra ứng suất dư hoặc biến dạng mới.
Nếu gia công tinh được thực hiện trước khi hoàn tất toàn bộ hàn kết cấu, việc hàn sau đó có thể ảnh hưởng đến các vùng đã được gia công trước đó.
Do đó, trình tự chế tạo được ưu tiên là hoàn thành hàn kết cấu liên quan trước các giai đoạn khử ứng suất và gia công chính xác cuối cùng.
Khi có yêu cầu kiểm tra mối hàn, thời điểm kiểm tra phải tuân theo kế hoạch kiểm tra và chế tạo đã được phê duyệt.
8. Chất lượng hàn vẫn là yếu tố thiết yếu
Khử ứng suất không thay thế cho chất lượng hàn.
Tang cuốn trước tiên phải được chế tạo bằng quy trình hàn phù hợp.
Các cân nhắc quan trọng có thể bao gồm:
- Chuẩn bị mối hàn
- Hình học mối nối
- Khả năng tương thích vật liệu
- Trình tự hàn
- Nhiệt đầu vào
- Kiểm soát biến dạng
- Yêu cầu kiểm tra được chỉ định
Ví dụ, kiểm tra siêu âm có thể được chỉ định cho các mối hàn dọc và mối hàn mặt bích.
Các phương pháp kiểm tra khác cũng có thể được yêu cầu tùy thuộc vào bản vẽ và đặc điểm kỹ thuật áp dụng.
Phạm vi kiểm tra thực tế và tiêu chí nghiệm thu cần được xác nhận trước khi sản xuất.
Quy trình xử lý nhiệt không thể bù đắp cho các khuyết tật mối hàn không thể chấp nhận.
9. Gia công có thể giải phóng ứng suất dư như thế nào?
Gia công loại bỏ vật liệu khỏi tang.
Khi vật liệu bị loại bỏ, phân bố ứng suất bên trong ban đầu thay đổi.
Kết cấu còn lại có thể phản ứng bằng cách dịch chuyển nhẹ để đạt trạng thái cân bằng mới.
Đây là một lý do tại sao một bộ phận được hàn nhiều có thể thay đổi kích thước trong quá trình tiện ngay cả khi không có thêm nhiệt được áp dụng.
Đối với tang trống cần cẩu, vấn đề này đặc biệt liên quan đến:
- Vỏ hình trụ dài
- Tang trống đường kính lớn
- Cấu trúc đầu được chế tạo
- Các bộ phận có độ dày thành không đồng đều
- Tang cần gia công nhiều
Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào lượng và sự phân bố ứng suất dư, độ cứng vững của tang và nguyên công gia công.
10. Gia công thô và gia công tinh
Một số quy trình sản xuất có thể sử dụng gia công thô trước khi gia công tinh.
Gia công thô loại bỏ vật liệu dư thừa và chuẩn bị các bề mặt chuẩn cần thiết.
Sau đó, gia công tinh được sử dụng để đạt được kích thước và chất lượng bề mặt quy định.
Khi cần giảm ứng suất, vị trí của nó trong trình tự sản xuất phải được xác định trước khi bắt đầu chế tạo.
Các nguyên công gia công chính xác cuối cùng nên được bố trí sau các quá trình hàn và nhiệt liên quan nếu quy trình đã được phê duyệt yêu cầu.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với rãnh cáp và các bề mặt lắp đặt quan trọng.
11. Gia công rãnh cáp
Rãnh cáp điều khiển cách thức bố trí dây cáp trên tang trống.
Thiết kế của nó phải phù hợp với cơ cấu nâng và yêu cầu dây cáp.
Các thông số quan trọng có thể bao gồm:
- Đường kính tang trống
- Đường kính cáp
- Bán kính và biên dạng rãnh
- Bước rãnh
- Hướng rãnh
- Chiều dài rãnh hiệu quả
- Vị trí neo cáp
- Bố trí một lớp hoặc nhiều lớp
Kích thước rãnh cuối cùng phải tuân theo bản vẽ đã được phê duyệt.
Đối với các dự án thay thế, không nên đoán các giá trị này chỉ từ đường kính ngoài của tang trống.
Sau các giai đoạn hàn và xử lý giảm ứng suất liên quan, tang trống có thể được gia công để tạo ra hình dạng rãnh cáp theo yêu cầu.
12. Điều gì xảy ra nếu rãnh cáp được gia công quá sớm?
Nếu rãnh cáp được gia công hoàn toàn trước khi hoàn thành hàn chính hoặc xử lý nhiệt cần thiết, sự dịch chuyển kết cấu sau đó có thể ảnh hưởng đến hình dạng cuối cùng của chúng.
Các vấn đề có thể xảy ra bao gồm:
- Thay đổi kích thước rãnh
- Thay đổi vị trí tương đối của các bề mặt đã gia công
- Gia công sửa chữa bổ sung
- Khó khăn trong việc duy trì bố trí rãnh đã chỉ định
Một trình tự sản xuất phù hợp giúp giảm những rủi ro này.
Tuy nhiên, độ chính xác của rãnh cũng phụ thuộc vào thiết lập máy chính xác, hình dạng dụng cụ và kiểm soát kích thước.
Chỉ giảm ứng suất không đảm bảo rãnh cáp chính xác.
13. Tôi cứng rãnh cáp: Một quy trình riêng biệt
Giảm ứng suất sau hàn và tôi cứng rãnh cáp phục vụ các mục đích khác nhau.
Giảm ứng suất sau hàn nhằm giảm ứng suất dư trong kết cấu đã chế tạo.
Tôi cứng rãnh cáp được sử dụng khi dự án yêu cầu tăng khả năng chống mài mòn tại bề mặt tiếp xúc cáp thép.
Không phải mọi tang trống cần cẩu đều yêu cầu tôi cứng rãnh.
Nhu cầu phụ thuộc vào vật liệu, nhiệm vụ, điều kiện tiếp xúc với dây cáp và thông số kỹ thuật của khách hàng.
Khi yêu cầu tôi cứng rãnh sau khi gia công rãnh, kế hoạch sản xuất nên tính đến khả năng biến dạng do xử lý nhiệt.
Lượng dư gia công, bảo vệ các khu vực lắp đặt quan trọng và bất kỳ kiểm tra theo dõi cần thiết nào nên được xem xét trong quá trình lập kế hoạch công nghệ.
Vật liệu và quy trình tôi cứng phải tương thích về mặt kỹ thuật.
14. Bảo vệ bề mặt sau gia công
Sau khi các rãnh cáp và các bề mặt cần thiết khác đã được gia công và kiểm tra, nên áp dụng biện pháp bảo vệ bề mặt phù hợp.
Độ hoàn thiện yêu cầu phụ thuộc vào bản vẽ, điều kiện bảo quản, yêu cầu vận chuyển và môi trường làm việc.
Các lựa chọn khả thi bao gồm:
Dầu chống gỉ
Dầu chống gỉ bảo vệ có thể được bôi lên các bề mặt đã gia công và rãnh cáp.
Điều này giúp bảo vệ thép lộ ra trong quá trình bảo quản và vận chuyển.
Bề ngoài màu vàng trên rãnh đã gia công có thể do dầu chống gỉ bảo vệ chứ không phải do lớp sơn phủ màu vàng.
Hệ thống sơn quy định
Các bề mặt tang trống khác có thể được sơn theo yêu cầu của dự án.
Khi khách hàng yêu cầu một lớp hoàn thiện cụ thể, phương án phủ bề mặt nên được xác nhận trước khi giao hàng.
Việc bảo vệ bề mặt phải tương thích với yêu cầu tiếp xúc của cáp thép và yêu cầu thiết bị dự kiến.
15. Kiểm tra tang trống cầu trục đã hoàn thiện
Yêu cầu kiểm tra phụ thuộc vào đặc tả của dự án.
Tùy thuộc vào kế hoạch sản xuất đã thống nhất, chúng có thể bao gồm:
- Xác minh vật liệu
- Kiểm tra mối hàn
- Kiểm tra kích thước
- Xác minh biên dạng và bước rãnh cáp
- Kiểm tra các bề mặt gia công liên quan
- Kiểm tra bảo vệ bề mặt
- Thử nghiệm bổ sung theo chỉ định
Kiểm tra mối hàn và kiểm tra kích thước cuối cùng giải quyết các khía cạnh khác nhau của chất lượng sản xuất.
Việc kiểm tra mối hàn đạt yêu cầu không tự động khẳng định rằng tất cả các kích thước gia công đều chính xác.
Tương tự, kích thước cuối cùng chính xác không thay thế các yêu cầu chất lượng mối hàn đã quy định.
Cả hai đều phải được kiểm soát theo bản vẽ và kế hoạch kiểm tra.
16. Các lỗi sản xuất phổ biến
Các vấn đề phổ biến cần tránh bao gồm:
- Bắt đầu sản xuất mà không xác nhận bản vẽ hoàn chỉnh
- Bỏ qua ứng suất dư do hàn
- Thực hiện gia công chính xác lần cuối trước khi hoàn thành hàn chính
- Coi việc giảm ứng suất là biện pháp thay thế cho kiểm tra mối hàn
- Cho rằng việc giảm ứng suất loại bỏ mọi biến dạng
- Chọn quy trình xử lý nhiệt mà không xem xét mác thép
- Gia công rãnh cáp mà không xác nhận thông số kỹ thuật của cáp thép
- Coi việc giảm ứng suất sau hàn và tôi cứng rãnh là cùng một quy trình
- Không xem xét biến dạng sau khi tôi cứng cục bộ
- Áp dụng lớp hoàn thiện không phù hợp cho bề mặt tiếp xúc với cáp
Cần xây dựng trình tự sản xuất đúng cho từng tang cuốn thay vì sao chép nguyên xi từ một dự án khác mà không xem xét lại.
17. Thông tin cần thiết để sản xuất tang trống cầu trục theo yêu cầu
Để đánh giá kỹ thuật và báo giá, khách hàng nên cung cấp:
- Bản vẽ tang trống đầy đủ
- Đường kính ngoài tang trống
- Chiều dài tổng thể tang trống
- Độ dày thành vỏ tang trống
- Yêu cầu vật liệu
- Đường kính cáp
- Biên dạng rãnh và bước rãnh
- Bố trí cáp một lớp hoặc nhiều lớp
- Chi tiết neo giữ cáp
- Chi tiết tấm đầu và mặt bích
- Kích thước kết nối và lắp đặt
- Yêu cầu hàn
- Yêu cầu xử lý nhiệt
- Yêu cầu tôi cứng rãnh, nếu có
- Yêu cầu kiểm tra
- Yêu cầu hoàn thiện bề mặt
- Số lượng
Đối với tang trống thay thế, ảnh chụp và số đo của thiết bị hiện có cũng rất hữu ích.
Sản xuất phải được tiến hành theo bản vẽ kỹ thuật đã được xác nhận thay vì dựa trên giả định về dung tích tang trống gốc hoặc cách bố trí rãnh.
18. Tang trống cầu trục hàn tùy chỉnh từ WEILINK CRANE
WEILINK CRANE sản xuất các bộ phận cầu trục tùy chỉnh và kết cấu kim loại công nghiệp theo bản vẽ của khách hàng và yêu cầu thiết bị thực tế.
Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm tang trống cáp cầu trục, puly, bánh xe, móc cẩu và các bộ phận cầu trục tùy chỉnh khác.
Đối với các dự án tang trống cầu trục hàn, quá trình sản xuất có thể bao gồm cán thép tấm, hàn kết cấu, kiểm tra mối hàn được chỉ định, xử lý giảm ứng suất theo yêu cầu và gia công tiếp theo bề mặt tang trống và rãnh cáp.
Quy trình sản xuất được sắp xếp theo thiết kế đã xác nhận và yêu cầu kỹ thuật.
Khách hàng được hoan nghênh cung cấp bản vẽ, thông số vật liệu, kích thước dây và thông tin vận hành để xem xét kỹ thuật.
Kết luận
Hiệu suất của tang cẩu hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố hơn là vật liệu và kích thước cuối cùng của nó.
Hàn tạo ra ứng suất dư vì các vùng khác nhau của kết cấu chịu sự nung nóng và làm nguội không đồng đều.
Những ứng suất này có thể ảnh hưởng đến độ ổn định kích thước trong quá trình gia công tiếp theo và có thể tương tác với tải trọng làm việc.
Khi quy trình sản xuất yêu cầu, việc khử ứng suất sau hàn cần được phối hợp đúng cách với trình tự hàn và gia công.
Hoàn thành hàn kết cấu và xử lý nhiệt liên quan trước khi gia công chính xác lần cuối giúp nhà sản xuất đạt được kích thước và hình dạng rãnh cáp nhất quán hơn.
Tuy nhiên, việc giảm ứng suất không phải là sự thay thế cho hàn đúng cách, thiết kế phù hợp, kiểm tra kích thước hoặc các kiểm soát chất lượng cần thiết khác.
Một tang trống cần cẩu hàn đáng tin cậy đòi hỏi toàn bộ quy trình—từ chọn vật liệu và hàn đến xử lý nhiệt, gia công, kiểm tra và bảo vệ bề mặt—phải được lập kế hoạch như một hệ thống sản xuất thống nhất.
WEILINK CRANE hỗ trợ sản xuất tang trống cần cẩu tùy chỉnh dựa trên bản vẽ của khách hàng và thông số kỹ thuật đã được xác nhận.
Trang web: www.weilinkcranes.com
Liên hệ
Để lại thông tin của bạn và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.
WEILINK CRANE là nhà sản xuất chuyên nghiệp các bộ phận cần cẩu và thiết bị nâng hạ, tọa lạc tại thành phố Trường Viên, tỉnh Hà Nam, Trung Quốc — cơ sở sản xuất máy nâng hạ nổi tiếng.
Với 20 năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi chuyên sản xuất móc cẩu, bánh xe cần cẩu, ròng rọc, pa lăng điện, dụng cụ nâng hạ, gầu ngoạm và cần cẩu quay.
Chúng tôi cung cấp các sản phẩm chất lượng cao và giải pháp tùy chỉnh cho cầu trục, cổng trục, nhà máy thép, cảng, nhà máy đóng tàu và các ngành công nghiệp nặng trên toàn thế giới.
Trung tâm sản phẩm
Trung tâm sản phẩm
Liên hệ chúng tôi
+86 15736992224
sales@weilinkcranes.com
WhatsApp