钢件折弯开裂问题的分析

钢件折弯开裂问题的分析■ 王琳

摘要：Q235-AF钢件在热镀锌后进行折弯，部分钢件在折弯时出现了开裂情况。通过问题原因分析并结合试验，明确了各个因素对钢件折弯性能的影响，解决了钢件折弯开裂的问题。关键词：Q235-AF；折弯；开裂；打磨

我公司应用于山东某工程的高压开关设备需要一批10mm厚的Q235-AF钢件。由于产品是在户外使用，因此，需对钢件进行热镀锌处理，以提高其防腐性。同时，这批钢件的形状需要符合工程现场布置要求，所以需要在现场对其进行折弯处理，但在折弯时，部分钢件出现了开裂情况。我们从各个方面分析了出现这种问题的原因，并做了一组试验，验证了各种因素对钢板折弯的实际影响，从而解决了钢件折弯开裂的问题。

（3）Q235-AF的冷脆转变温度为－20℃左右。出现问题时正值冬季，山东现场的温度在 －10℃左右，低温条件对其力学性能有一定影响。

（4）Q235轧制钢板的力学性能具有方向性，其沿轧制方向（纵向）的弯心直径为a，垂直于轧制方向（横向）的弯心直径则为1.5a（a为钢材厚度），因此，不同方向的试板在折弯过程中会展现出不同的力学性能。

（5）从一些出现开裂的钢件边缘可以看到类似剪切刃的特征，说明其在剪切下料后，有边缘打磨不到位的情况，存在毛刺，这可能会在折弯时引起应力集中而导致开裂。

横向两个样板作为一组，为了测试不同因素对其的影响，共做了3组试样，一组未热镀锌直接折弯，一组热镀锌后室温下折弯（20℃），一组热镀锌后低温下折弯（－10℃）。测试结果如图1~图3所示。

1. 问题原因分析

从现有情况分析，出现开裂的可能因素主要有以下几方面：

（1）Q235-AF属于等级较低的钢种，其S、P含量相对略高，力学性能相对稍差。

（2）热镀锌工艺相当于把钢材放入到560℃溶液中后冷却，在这过程中有可能导致氢脆或者淬硬，导致表面脆性增加。

2019年 第3期 www.mw1950.com图1 未热镀锌试板（左为纵向右为横向）2. 试验验证

基于以上分析，我们做了一组试验，试验对象为与现场相同的10mm厚的Q235-AF钢材，由于轧制板材的力学性能具有方向性，所以每项测试都将纵向和

图2 热镀锌试板（室温，左为纵向右为横向）70热加工

S根据测试结果可以看出，所有试样都出现了不同程度的开裂或锌层脱落，但总体上纵向比横向好，室温比低温好。也就是热镀锌工艺对钢材的折弯性能影响很小，而轧制板材的方向性和温

度对其有一定影响。

此外，我们对试验板件边缘毛刺进行了打磨处理，以测试毛刺的存在对钢板折弯性能的影响，其结果如图4所示。

从图4看出，同一块试板，

tamping & Fabricating冲压与钣金

是否打磨产生了完全不同的结果。经过打磨处理的左半部分折弯后效果非常好，而未经打磨的右半部分则有开裂现象。由此可知，打磨质量对钢板弯曲性能有着至关重要的影响。在剪切面上，断裂带和毛刺的存在，会使钢板在折弯时产生应力集中而导致开裂。

3. 结语

根据上述分析与试验结果，后面的生产过程中，我们对Q235-AF轧制钢板都采取了沿轧制方向下料，在剪切下料后都对

图3 热镀锌试板（低温，左为纵向右为横向）工件进行仔细打磨，杜绝了毛刺的存在，同时避免在低温条件下折弯，从而彻底解决了Q235-AF钢件的折弯开裂问题。

作者简介：王琳，工程师，博士，就职于新东北电气集团高压开关设备有限公司，从事金属材料研发工作。

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图4 热镀锌试板（室温，纵向）（上接第69页）

螺母安装孔的冲孔模的凸模的形状、尺寸按图3的选取值来确定。本例如图4所示。

在抽铆螺母时，要使铆螺母枪的进气压力保持在其规定的范围内，不能低于其规定值（压力取高一些是有利的），以保证螺母有达到要求的变形量。

图4 冲孔模的凸模对返松的螺母重新铆紧的工序，螺母重新铆紧可以在零件装配的过程中一并进行。

参考文献：

[1]王同海. 管材塑性加工技术

[M]. 北京：机械工业出版社，1998.

作者简介：曹锌明，开普特健身器材有限公司。

的，可以有效地产生对螺母的止动作用，所以对返松的螺母可以很容易地进行重新铆紧。此外，由于椭圆对螺母的止动效果可靠、有效，零件压力校形后，对螺母的返松问题不需要对此设置专门的检验项目，也不需要设立

2019年 第3期www.mw1950.com3. 改进效果

改进以后，零件外形经压力校形后，即使出现了螺母的返松现象，由于螺母的装配孔及该处的螺母抽铆变形后都是椭圆形

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热加工

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