Tělo kuželové vrtací tyče, rameno dříku a rameno utrpí při vrtání poškození nebo zlomeniny. Je obvyklé označovat únavové porušení kuželové vrtací tyče ve vzdálenosti 200–400 mm před osazením stopky jako „normální selhání“ a zlomení nebo křehký lom v jiných oblastech jako „abnormální selhání“. Když síla pod vlivem vnější síly dosáhne určité hodnoty, dojde k přirozenému jevu známému jako lom, který způsobí, že se dva sousední kovové kusy lokálně nebo v celém úseku oddělí. Ve skutečném strojírenství se lokalizovaný lom kovového materiálu označuje jako prasklina a celkové prasknutí kovového materiálu se obvykle označuje jako lom.
Výroba kuželových vrtacích tyčí a vrtání hornin jsou ovlivněny různými komplikovanými prvky a lámání má mnoho různých základních příčin. Chemické složení surovin, stav válcování, výrobní postup, geometrická struktura, kvalita povrchu, mechanické vlastnosti, mikrostruktura a použitelné podmínky vrtání hornin, stejně jako makroskopické a mikroskopické lomové charakteristiky, často vyžadují důkladnou vědeckou analýzu. Jaké jsou vlastnosti únavového lomu Tapered Drilling Rod?
Makroskopicky: 1. zlomenina kořene ramene v bérci
charakteristiky zlomeniny
Vynikají dvě charakteristiky: první je únavový lom s četnými únavovými zdroji, které jej obklopují. Zdrojový bod druhého zlomu, který je křehký, je primárně v rohu.
Důvod
1. Poloměr přechodového oblouku ramene stopkys
V důsledku náhlé změny geometrického tvaru osazení dříku v patě dochází jednoduše ke koncentraci napětí v blízkosti přechodového oblouku.
2. Kvalita kování
Životnost kořenů ramen stopky je výrazně ovlivněna kvalitou výkovku. Forma při určitém zahřátí ztrácí tvrdost a dochází k lokalizované deformaci.
3. Proces tepelného zpracování
Indukční ohřev a normalizace by měly být provedeny po kování, aby se uzavřela "metalurgická mezera" zanechaná kováním osazení stopky. Během ohřevu se u kořene a přední části ramene dříku vytvoří oblast s nízkou teplotou, aby se zabránilo přehřátí velké části. Během takového normalizačního procesu vzniká prostředí s vysokou teplotou. Mez průtažnosti a normální lomová odolnost se snižují s klesající tvrdostí, což vytváří podmínky pro křehké normální lomové porušení.
4. Kvalita rotačního pouzdra vrtáku
Otočná objímka skalního vrtáku je slabým místem. Vnitřní šestihranný otvor návleku má výraznou velikost po opotřebení, zejména po delším používání. Otočná objímka vrtáku do kamene má však vnitřní zkosení, které je rovné, nikoli kulaté, a když opakovaně naráží na kořen ramene dříku, opakovaně rozřezává obě strany přechodového oblouku do ostrých zářezů. Koncentrace napětí je tímto vtlačením umocněna.
2. Střed ramene dříku je zlomený
Charakteristiky lomu
Obvykle je zlomenina uprostřed ramene dříku vnitřní únavovou zlomeninou. Zlomenina je hladká.
Důvod
1. Náhlá změna průměru vnitřního otvoru
Při tváření osazení stopky dochází nejprve k volné pěchovací deformaci a průměr kuželové vrtací tyče vnitřního otvoru se zvětšuje se zvětšováním vnějšího průměru osazení stopky. Poté, když se pěchovaná kovová část dotkne vnitřní stěny dutiny formy, proudění kovu ven dostane překážku a změní směr vnitřního otvoru s menším odporem, což má za následek zesílení tloušťky stěny a zmenšení vnitřní průměr otvoru.
2. Slabé připevnění vnitřní trubky k základní oceli způsobí, že vnitřní otvor získá tvar trubky.
Během vrtání se ve středu osazení stopky kuželové vrtací tyče vytvoří "rozšířený" otvor v důsledku lokalizovaného pěchování vložkové trubky. "Rozšířený" vodní otvor usnadňuje koncentraci silných napětí, což spolu s dekarbonizační vrstvou na vnitřní stěně základny povede k nižší únavové pevnosti. Zdroj únavové trhliny vzniká působením tahového (tlakového) napětí a šíří se radiálně směrem ven do matricové oceli.
