淺析熱鉚工藝在疊片式起重機(jī)吊鉤上的應(yīng)用

摘要：文章簡單闡述鉚接的形式、熱鉚的原理、熱鉚工藝的內(nèi)容、熱鉚操作分工和注意事項以及鉚接缺陷分析及質(zhì)量檢查，熱鉚工藝在實(shí)際的生產(chǎn)中用于承受大沖擊載荷或振動的大型鈑金結(jié)構(gòu)，以疊片式起重機(jī)吊鉤為例，說明這種工藝的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：熱鉚鉚接；疊片式起重機(jī)；起重機(jī)吊鉤

中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0046-02

1 鉚接形式

鉚接按照安裝方式不同分為冷鉚和熱鉚，其中冷鉚的特點(diǎn)是鉚釘在常溫狀態(tài)下鉚接，鉚接前鉚釘要進(jìn)行退火處理，適用范圍是鉚釘直徑不超過10mm、受力不大和不重要的構(gòu)件；熱鉚的特點(diǎn)是鉚釘加熱后鉚接，被鉚件之間結(jié)合得十分緊密，適用范圍是鉚釘直徑大于10mm的重要構(gòu)件，一般是承受大沖擊載荷或振動的大型鈑金結(jié)構(gòu)件。鉚接的基本形式分為搭接、對接和角接，如表1所示。

2 熱鉚原理

當(dāng)熱鉚時，除形成封閉釘頭外，鉚釘桿還應(yīng)鐓粗而充滿釘孔；冷卻時，鉚釘長度收縮，使被鉚接的板件間產(chǎn)生壓力而造成很大的摩擦力，從而產(chǎn)生足夠的連接強(qiáng)度。

3 熱鉚工藝

熱鉚工藝的主要內(nèi)容包括鉚接前準(zhǔn)備、鉚釘?shù)募訜釡囟?、鉚釘裝配工藝及鉚接工藝過程等。

3.1 熱鉚前的準(zhǔn)備

熱鉚件裝配時，必須將板件上的釘孔對齊，用相應(yīng)規(guī)格的螺栓擰緊（或采用專用卡具夾緊）。在構(gòu)件裝配過程中，部分孔會因誤差造成錯位，所以鉚接前需修整全部釘孔，使之同心并確保穿釘順利。同時，預(yù)加工中留有余量的釘孔也要修正。為使構(gòu)件之間不發(fā)生移位，還需將修整的釘孔盡量一次鉸完，并先鉸未擰螺栓的釘孔，再鉸已擰入螺栓又卸掉后的孔。

3.2 鉚釘?shù)募訜釡囟?/p>

鉚釘加熱的溫度，取決于鉚釘?shù)牟牧虾褪┕さ姆绞健?/p>

3.2.1 始鉚溫度：利用手工或鉚釘槍鉚接時，鉚釘?shù)氖笺T溫度需加熱至1000℃～1100℃；用鉚釘機(jī)鉚接時，只需要加熱到650℃～670℃。

3.2.2 終鉚溫度：鉚釘?shù)慕K鉚溫度應(yīng)在450℃～600℃之間，終鉚溫度過高，會降低釘桿的壓應(yīng)力，使鉚接件不能充分壓緊。反之，若終鉚溫度過低，鉚釘又會發(fā)生藍(lán)脆

現(xiàn)象。

3.3 鉚釘裝配工藝

當(dāng)鉚釘加熱至始鉚溫度后（鉚釘整體顏色變成白色），可用穿釘鉗夾住靠釘頭一端，快速在硬物上敲掉鉚釘上的氧化皮后，再快速、準(zhǔn)確地將鉚釘穿入釘孔，力求鉚釘在高溫下鉚接。然后，先用釘把前端罩模罩住鉚釘頭，且保持釘把與鉚釘頭中心成一直線，再快速用力將鉚釘頭頂成形。開始頂釘要用力，待釘桿鐓粗并脹緊釘孔使鉚釘不易退出時，可減小頂釘壓力，并利用釘把的顛動反復(fù)撞擊釘頭，使鉚接更加緊密。

3.4 熱鉚工藝過程

鉚釘槍鉚接時，鉚釘插入釘孔后，用頂具頂住鉚釘頭，將鉚釘槍對準(zhǔn)鉚釘桿向下打，使釘桿鐓粗后再逐漸將外露釘桿鐓粗，先把鉚釘桿打成蘑菇形，然后逐漸打成頂頭形狀，最后將鉚釘槍繞著鉚釘頭轉(zhuǎn)一圈，這樣便形成一個完整的半圓形鉚釘頭，如圖1所示的4個步驟。若出現(xiàn)釘桿彎曲、釘頭偏斜時，可將鉚釘槍角度做適當(dāng)調(diào)整。釘頭成形后，再將鉚釘槍略微傾斜地繞釘頭旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行打擊，迫使釘頭周邊與構(gòu)件表面密貼，但不允許過分傾斜以免鉚釘槍頭傷及構(gòu)件表面。

3.5 熱鉚操作分工及注意事項

熱鉚操作一般四人組成一組，分別做四個工序的操作，其中一人負(fù)責(zé)加熱鉚釘，另一人負(fù)責(zé)傳遞鉚釘和穿釘工作，其余兩人分別作頂釘和掌握鉚釘槍等，以共同協(xié)作完成鉚接任務(wù)。如果鉚釘加熱爐與工作位置距離較遠(yuǎn)，傳遞工作應(yīng)由兩人完成，即一個人拋擲一個人接釘。

鉚釘槍與其風(fēng)管接頭的連接會出現(xiàn)松動的情況，因此，在鉚接過程中需常常檢查，發(fā)現(xiàn)松動應(yīng)及時緊固，以免發(fā)生事故。鉚接結(jié)束后，應(yīng)對鉚釘逐個檢查，若發(fā)現(xiàn)松動且不能修復(fù)時，應(yīng)鏟掉重新鉚接。

4 鉚接缺陷分析及質(zhì)量檢查

4.1 鉚接缺陷分析

鉚接時操作不當(dāng)或因其他原因，會造成鉚接缺陷，當(dāng)產(chǎn)生缺陷時，會削弱構(gòu)件的連接強(qiáng)度，因此必須將鉚釘拆掉重鉚。

4.2 鉚接質(zhì)量檢查

檢查鉚接質(zhì)量可用重0.3kg的小錘，輕輕敲打鉚釘頭，以確定鉚釘緊密程度是否合格，并用目測做外觀和尺寸的檢查；各零件間的緊密程度，用厚薄規(guī)進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)鉚釘松動或別的缺陷，應(yīng)鏟去重新鉚接。鏟除半圓形釘頭時，可用風(fēng)鑿或氧氣切割的方法，然后將釘桿沖出，但不應(yīng)損傷構(gòu)件。

5 熱鉚工藝在疊片式起重機(jī)吊鉤上的應(yīng)用

起重機(jī)吊鉤根據(jù)制造方法不同，分為鍛造吊鉤和疊片式板鉤。鍛造吊鉤一般采用20號鋼，經(jīng)過鍛造和沖壓，退火熱處理，再進(jìn)行機(jī)械加工；而疊片式板鉤只用在75噸以上的起重機(jī)上，一般是由每片厚度為30mm的鋼板鉚接制成，如圖2所示：

圖2 疊片式起重機(jī)吊鉤鉆孔后示意圖

疊片式板鉤是由多片構(gòu)片疊放在一起，鉆孔后采取鉚接的方式進(jìn)行緊固，疊片式板鉤由于其板片在使用中不可能同時斷裂，再加上熱鉚的原理，鉚釘桿鐓粗后充滿釘孔，冷卻后鉚釘長度收縮，使被鉚接的板構(gòu)片間產(chǎn)生壓力，而造成很大的摩擦力，從而產(chǎn)生足夠的連接強(qiáng)度，所以說通過熱鉚制造的板鉤可靠性是非常高的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張沖.基于ANSYS Workbench的疊片式吊鉤熱力學(xué)分析[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2012，（4）.

作者簡介：胡蕾（1985—），男，秦皇島首秦鋼材加工配送有限公司焊接助理工程師，研究方向：熱加工。