Cum funcționează mingea de sudură forjată cu ridicare inferioară în sarcini dinamice sau de impact întâlnite de obicei în aplicații off-road sau de cultivare?

Mingea de sudură forjată cu ridicare inferioară este fabricat folosind forjare cu întârziere, care comprimă o billet încălzită de oțel mediu cu carbon mediu sau din aliaj (de obicei 1045, 4140 sau 5140 grade) într-o formă precisă. Acest proces nu numai că îmbunătățește precizia dimensională, dar aliniază și fluxul de cereale în direcția încărcării, îmbunătățind semnificativ proprietățile mecanice, cum ar fi rezistența la impact, rezistența la tracțiune și rezistența la oboseală. Forjarea elimină golurile interne și minimizează incluziunile care sunt tipice în turnare, ceea ce face ca componenta să fie robustă împotriva fisurilor și deformării plastice. În condiții de câmp care implică încărcături bruște de proiectare sau implementare a tracțiune, această structură forjată rezistă forțelor axiale și torsionale fără pierderea formei sau a performanței.

În condițiile off-road, implementarea se confruntă frecvent cu obstacole neașteptate-cum ar fi rocile, brazdele sau resturile îngropate-care au scăzut încărcături bruște de șoc pentru a se transfera direct în punctele de legătură. Mingea de sudură forjată cu ridicare inferioară este proiectată pentru a absorbi și disipa o astfel de energie de impact prin compoziția și geometria materialului ductil. De exemplu, o bilă de oțel 4140 forjată stinsă și temperată până la 28–32 HRC oferă o valoare de impact Charpy în V-Notch în sus de 40–60 joule la temperatura camerei. Această capacitate îi permite să se flexeze ușor sub un impuls mare, fără o fractură fragilă. În termeni practice, acest lucru înseamnă că, chiar dacă un tractor frâne brusc sau o implementare este înconjurat lateral, mingea este mai puțin susceptibilă să se crape sau să eșueze la articulația de sudură sau sub scaunul de știft.

Zona de sudură este cea mai slabă legătură în orice atașare structurală - în special în condiții de încărcare dinamică. Cu toate acestea, atunci când mingea de sudură forjată cu ridicare inferioară este sudată folosind proceduri precum preîncălzirea materialului de bază la 150-200 ° C, folosind tije de umplutură cu hidrogen scăzut (de exemplu, E7018 sau ER80S-D2) și implementarea răcirii controlate, articulația de sudură rezultă devine metalurgică. Cu o sudură adecvată, articulația poate obține o penetrare completă, iar metalul de sudură se potrivește de obicei sau depășește rezistența mecanică a materialului de bază. În plus, tehnici de relief de stres, cum ar fi încălzirea post-sudură, la 600-650 ° C, timp de o oră pe 25 mm grosime, previn în continuare acumularea de stres rezidual. Acest lucru este esențial în scenariile de încărcare dinamică în care vibrațiile și oscilațiile pot iniția altfel microcracks în zonele de sudură fragile.

Aplicațiile de cultivare creează sarcini ciclice repetitive - mai ales atunci când funcționează pe un teren neuniform la viteze moderate. Peste mii de ore de funcționare, aceste tensiuni repetate pot iniția fisuri microscopice, în special în apropierea tranzițiilor între geometrii (de exemplu, între bilă și baza de sudură). Pentru a atenua acest lucru, bila de sudură forjată cu ridicare inferioară este de obicei proiectată cu tranziții cu raza fulgerată, fără colțuri ascuțite sau modificări abrupte ale diametrului. Datele de testare a oboselii pentru materialul forjat 42CRMO4 (tipic pentru astfel de componente) indică limite de anduranță de peste 400 MPa în condiții de îndoire inversate. Acest lucru corespunde milioane de cicluri înainte de începerea propagarea fisurilor, ceea ce o face ideală pentru utilizarea pe termen lung pe instrumente agricole de înaltă calitate, cum ar fi coșuri rotative, pluguri și ripri.