?皮帶輸送機(jī)是現(xiàn)代散狀物料運(yùn)輸?shù)闹饕斔驮O(shè)備，它廣泛用于礦山、冶金、化工、電站和港口等工業(yè)領(lǐng)域。傳動(dòng)滾筒是皮帶輸送機(jī)的主要部件，滾筒軸更是重中之重。皮帶輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒軸屬鍛件, 要受到交變的彎矩、扭矩以及沖擊等載荷，所以對(duì)質(zhì)量要求高，滾筒在精加工后，還必須進(jìn)行熱處理。材料一般選用45#中碳鋼，若軸材料存在內(nèi)部缺陷，可能導(dǎo)致生產(chǎn)加工過程中的事故，如斷裂傷人、熱處理后產(chǎn)生裂紋甚至發(fā)生軸暴現(xiàn)象。即使在加工過程中未反映出來,，這種隱患也將導(dǎo)致皮帶輸送機(jī)使用中的更大事故。所以，必須重視生產(chǎn)加工過程中的檢測(cè)。
? ? ? 導(dǎo)致滾筒軸內(nèi)部缺陷的原因及檢測(cè)方法分析介紹如下。
? ? ? 一、材質(zhì)為鑄錠類的鑄件。這類鑄件外表光滑, 表面粗糙度在二級(jí)以上, 有的甚至光亮如鏡, 頭尾切除平直, 直徑一般大于150mm，長(zhǎng)度一般不超過3m。由于鑄鋼件凝固溫度區(qū)間較大, 且鋼液凝固時(shí)要發(fā)生體積收縮, 除組織不勻外, 往往存在著各種鑄造缺陷, 如縮孔、疏孔、氣泡、偏析以及在縮孔和疏孔周圍積聚著各種低熔點(diǎn)的雜質(zhì)區(qū)域偏析、非金屬雜質(zhì)、晶內(nèi)化學(xué)成分不均勻的晶內(nèi)偏析等。若用鍛造補(bǔ)償缺陷方法進(jìn)行超聲波探傷, 其缺陷對(duì)超聲波有嚴(yán)重的散射、吸收, 因而反射信號(hào)極低, 只出現(xiàn)聲波衰減、始波展寬、無回波等顯示情況。此外由于鑄造時(shí), 鋼水注入模型后與模型壁最先接觸的表層金屬溫度下降快,形成較細(xì)的晶粒, 因而一般在其表面和近表面不生產(chǎn)裂紋。所以在上述超聲波探傷的結(jié)果下, 就沒有必要再進(jìn)行滲透、磁粉等方式的表面控傷。如無特殊要求, 也無需進(jìn)行低倍斷口金相檢查。這類鑄鋼件的化學(xué)成分極亂, 含碳量很高, 硫、磷等有害元素含量嚴(yán)重超標(biāo), 往往名義上是合金結(jié)構(gòu)鋼, 實(shí)際上只是普碳鑄鋼。
? ? ? 二、軋制鋼材或經(jīng)過鍛造、但未切除鋼錠的上部或冒口。這類鋼材表面粗糙, 一端切除平直, 一端受擠凸起呈球面狀。一批料長(zhǎng)短不均，一般在2m以下, 有多種直徑。多為大型鋼廠合格品上切除下來的料頭、冒口或軋材的端頭部分, 由小型鍛造廠鍛造而成。由于鋼錠在澆注時(shí), 其上部形成縮孔。縮孔周圍的非金屬夾雜物、低熔點(diǎn)雜質(zhì)富集形成區(qū)域偏析, 雖經(jīng)軋制或鍛造但孔洞愈合效果很差, 極易形成開裂和折疊。這種由于原始縮孔形成的裂紋和折疊一般為內(nèi)藏封閉式, 故在縱波超聲控傷中, 從一端起約100mm范圍內(nèi)波形正常, 即底波窄細(xì)、回波保持標(biāo)準(zhǔn)高度, 未見任何傷波反映。而越過這個(gè)區(qū)域則出傷波, 即波幅由低漸高再驟低呈不連續(xù)變化狀態(tài), 缺陷嚴(yán)重時(shí)回波可能消失, 傷波的高度和位置在底波和回波之間變動(dòng)。這一區(qū)域的長(zhǎng)度不定, 但一般不超過500mm。此后又進(jìn)入了底波清晰、回波高聳、無傷波的優(yōu)質(zhì)材料區(qū), 一直延伸到軸材的另一端。缺陷區(qū)的低倍金相組織的特點(diǎn)是折疊或裂紋與鍛件表面呈銳角分布, 由表及里。作酸浸試驗(yàn)時(shí), 如流線清楚, 則可見流線順著裂紋彎曲, 其顯微組織的特點(diǎn)是無論折疊或裂紋均呈彎曲狀態(tài)或波紋形, 裂紋的周圍均有嚴(yán)重的脫碳現(xiàn)象, 其中心為淺灰色的氧化夾雜物質(zhì)。
? ? ? 三、軋制或鍛造不徹底。這類軸材特點(diǎn)是表面或內(nèi)部均易形成裂紋。這是由于冶煉或軋制不良, 鋼材的表面形成的細(xì)微裂紋、皮下氣孔和邊緣點(diǎn)狀雜質(zhì)等缺陷所致。鍛造工藝不當(dāng)時(shí)即會(huì)擴(kuò)大缺陷。對(duì)于圓棒型材鐓粗, 肉眼即可看到從其端面出現(xiàn)的裂紋, 沿軸向延伸。而拔長(zhǎng)鍛造的棒材( 階梯軸毛壞) , 裂紋多沿軋制或鍛造方向且較細(xì)小, 用滲透著色的方法即可檢出。上述兩類裂紋的顯微特點(diǎn)是裂紋兩側(cè)組織白亮, 明顯脫碳。這是由于原來的缺陷在軋延后經(jīng)過退火、正火以及鍛造時(shí)的高溫加熱, 在原裂紋處造成氧化現(xiàn)象的緣故。
? ? ? 鍛造加熱不透以及停鍛溫度過低可產(chǎn)生鍛造裂紋。這類缺陷的產(chǎn)生機(jī)率隨鍛軸的直徑增大而增大。大直徑軸料如果低于標(biāo)準(zhǔn)加熱溫度而加熱時(shí)間又較長(zhǎng), 一般在其中心易出現(xiàn)開放式的十字形、一字形、人字形的裂紋, 用著色法即可探出。若過分遠(yuǎn)離加熱溫度且加熱時(shí)間短，則在其近表面易出現(xiàn)豆腐渣狀裂紋且有和拔長(zhǎng)方向相垂直的弧形裂紋面。由于軸料較長(zhǎng), 上述的缺陷一般具有區(qū)域性, 即在軸料的中部或一個(gè)端部( 另一端則較少產(chǎn)生)。大多數(shù)情況僅鍛兩頭( 每頭600mm以內(nèi)) , 使缺陷易出現(xiàn)在軸材的中段且特別明顯。近表面的缺陷用磁場(chǎng)粉即可探出, 較深處的在超聲波檢查中出現(xiàn)明顯的傷波并具有方向性衰減, 亦可多方位縱波探傷。
? ? ? 四、鋼材中含有嚴(yán)重的夾雜物和化學(xué)成分不純引起的鍛造裂紋。
? ? ? 由于45#中碳鋼含碳量較高的影響, 加工后晶粒粗大, 組織不均勻。因鋼的含碳量越高, 其體積變化就越大, 形成開裂的機(jī)會(huì)也就越多。而不正規(guī)廠的此類鋼材化學(xué)成分紊亂, 碳含量高、偏析嚴(yán)重, 低倍的點(diǎn)狀偏析有的高達(dá)四五級(jí)。其斷口大多為結(jié)晶狀組織并伴有雜質(zhì), 試樣經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后局部區(qū)域呈層片狀, 有開口裂紋并伴有脫碳和氧化現(xiàn)象。超聲波檢查表現(xiàn)為傷波和回波交替出現(xiàn), 表面可用磁粉或著色探出。因而要保證軸材質(zhì)量, 一定要購(gòu)買國(guó)營(yíng)大型鋼鐵公司的合格產(chǎn)品并嚴(yán)格控制進(jìn)貨渠道以杜絕鋼材殘次品進(jìn)廠。
工程系統(tǒng)
