黄建明实战案例专栏 | 【案例53】小小常识 - 油缸「耳仔」焊缝断裂事故分析

文章来源:微信公众号:航空无损检测
53 小小常识 - 油缸「耳仔」焊缝断裂事故分析
   

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为免重复出现这样的问题,建议他将我这个方法转告油压机生产的厂家,另外要求厂家除了加垫圈外应该用扭力板手,将螺栓的扭力强度统一控制在标准的扭力内,切莫让工人在扳手后面套上长钢管来拧螺丝,从生产的源头控制才能保证好的质量。


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实战案例专栏 /   案例53

星期天我有个常与我一起钓鱼老友庄老板,他问我为什么他们使用的油压机油缸的「耳仔」焊缝老是断裂?你是焊接检测专家帮我看看到底是什么原因?


他还说:“我们厂的油压机有500T、800T和1200T等,油缸直径有800mm和1000mm,不知为什么同一厂家生产的油缸有些「耳仔」断裂,有些油缸「耳仔」却没有断裂,且有些「耳仔」M22螺丝会断裂…真是头痛。”


一说到焊缝我很自然地问他油缸和「耳仔」用的是什么材料?用什么焊接方法和焊材?


他说:“不知道,因为我们的油压机是从外面买回来的。”


我说:“最好你先给我几张油缸「耳仔」断裂的图片或者图纸看看。”


他说:“好!下星期我回厂后电邮给你。”


我的分析思路


开始时我以为油缸是铸造出来的,心想500T至1200T这么高的压力而且直径这么大,油缸的壁厚肯定是很厚的,这么大和厚的铸铁或者铸钢随意焊上一个「耳仔」上去,如果预热不足焊后又没有进行热处理,那么焊缝肯定会很硬容易碎裂。


已经断裂后的「耳仔」要重新焊接修理就更困难了,想想下这要是去做肯定是吃力不讨好的事…...。


找到问题所在


了2天他电邮来几张照片给我,当我看完这几张照片后,我可高兴啦!


完全没有我之前想的那么复杂和困难,我马上看到问题了。(见图1、2)


(图1 油缸4个对称「耳仔」的位置)

(图2 「耳仔」下面明显有空隙,外侧已明显弯曲)


我这位老友是从事玩具生产的,他所说的油缸是指他厂常用的油压机上的油缸,有500T、800T和1200T不等,用来制造小朋友玩的纸板拼图游戏。


他说的这个「耳仔」是指在油缸接近底部焊接了4个对称的螺栓孔耳,用来固定油缸在基座上防止油缸移动的,这4个定位螺栓孔耳与800T油压的受力是不相关的,完全不受工作压力。


直径M22的4个螺栓从图2上很明显地看到这个「耳仔」下面有空隙,当螺栓拧紧时肯定向下压,由于有空隙就使得「耳仔」向下弯曲,弯曲的结果造成焊缝断裂,而且我们可以看到这个已经很明显的弯曲和开裂了。


正常情况下有经验的大师傅知道这4个螺栓只是固定油缸不需要很大力拧螺栓的,但是在工厂里其他没有经验的工人,他们只知道拼命拧紧螺栓直到拧不动为止,很多时候还套上一根长钢管来拧,是过度拧紧却把「耳仔」给拧断了。


如果「耳仔」强度高于螺丝时过度拧紧把螺丝也给拧断了。


即然「耳仔」够力,说明焊缝没问题,那么我们就不用考虑焊接问题了。(见图3示意)


(图3 「耳仔」下面有空隙)


也就说明了为什么同一厂家生产的油缸「耳仔」有些断裂有些就不会断裂,这就是大师傅和小徒弟的分别。


但是,这不是一个可靠的设计,必须更改设计。


怎么解决这问题呢?


简单只需要在「耳仔」下面加上一个垫圈就可以解决断裂问题了,因为垫圈填满了空隙就不怕工人过度拧紧,大师傅小徒弟任何人都可以做到。(见图4)


我做了PPT演示文档给他解释问题的产生和解决的方法,他是一位经验丰富的机械工程师一看就明白了。


很高兴地多谢我说:“钓到石斑鱼一定奖赏给你。”


没想到昨天晚上11点多他打电话说钓到一条青斑要给我。


哈!哈!他还真的讲诚信啊!果然是老友。


免重复出现这样的问题,建议他将我这个方法转告油压机生产的厂家,另外要求厂家除了加垫圈外应该用扭力板手,将螺栓的扭力强度统一控制在标准的扭力内,切莫让工人在扳手后面套上长钢管来拧螺丝,从生产的源头控制才能保证好的质量。

2013-03-18记

(图4 在「耳仔」下面加一个垫圈就可以解决断裂问题了)


关于作者



黄建明 长期从事在役无损检测技术工作近40年。任职于香港安捷材料试验有限公司,北京理工大学珠海学院“应用物理(无损检测方向)”本科专业兼职教授。美国焊接学会会员,美国无损检测学会会员,中国机械工程学会会员暨无损检测分会理事。英国焊接和无损检测人员考试发证章程(CSWIP)焊接检验督察,英国无损检测人员考试发证章程(PCN)II级焊缝射线照相评片员,美国焊接学会(AWS)高级焊接检验督察,AWS焊接导师,美国无损检测学会(ASNT)NDT检验师-UT、RT、MT、ET III级(高级)技术资格,中国机械工程学会无损检测分会RT、UT 3级(高级)技术资格。


联系方式:

邮箱:kmwong@aes.hk

公司:香港安捷材料试验有限公司 


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