Comment la balle de soudure forgée du levage inférieur fonctionne-t-elle sous des charges dynamiques ou d'impact généralement rencontrées dans les applications hors route ou du travail du sol?

Le Balle soudé à forgée de levage inférieur est fabriqué à l'aide de forgeage en die fermée, qui comprime une billette chauffée en acier moyen en carbone ou en alliage (généralement 1045, 4140 ou 5140 grades) en forme précise. Ce processus améliore non seulement la précision dimensionnelle mais aligne également le flux de grains dans le sens de la charge, améliorant considérablement les propriétés mécaniques telles que la résistance à l'impact, la résistance à la traction et l'endurance de la fatigue. Le forgeage élimine les vides internes et minimise les inclusions qui sont typiques dans la coulée, ce qui rend le composant robuste contre la fissuration et la déformation plastique. Dans des conditions de champ impliquant des charges de rédaction soudaines ou de la traînée de mise en œuvre, cette structure forgée résiste aux forces axiales et de torsion sans perte de forme ni de performance.

Dans les conditions hors route, les outils rencontrent fréquemment des obstacles inattendus, tels que des roches, des sillons ou des débris enterrés - provoquant des charges de choc soudaines à transférer directement aux points de liaison. La boule de soudure forgée à ascenseur inférieur est conçue pour absorber et dissiper une telle énergie d'impact par sa composition du matériau ductile et sa géométrie. Par exemple, une boule de 4140 en acier falsifiée éteinte et trempée à 28 à 32 HRC offre une valeur d'impact en V charpy en V jusqu'à 40 à 60 joules à température ambiante. Cette capacité lui permet de fléchir légèrement sous une impulsion élevée sans fracture fragile. En termes pratiques, cela signifie que même si un tracteur freine brusquement ou un outil est sur le côté, la balle est moins susceptible de se fissurer ou d'échouer à l'articulation de la soudure ou sous le siège de la broche.

La zone de soudure est le maillon le plus faible de toute pièce jointe structurelle, en particulier dans des conditions de charge dynamique. Cependant, lorsque la balle soudé à soudure forgée inférieure est soudée à l'aide de procédures telles que la préchauffage du matériau de base à 150–200 ° C, en utilisant des tiges de remplissage à faible hydrogène (par exemple, E7018 ou ER80s-D2) et mettant en œuvre un refroidissement contrôlé, l'articulation de soudure résultant devient métalluentique. Avec un soudage approprié, l'articulation peut atteindre une pénétration complète et le métal de soudure correspond généralement ou dépasse la résistance mécanique du matériau de base. De plus, les techniques de stress-relief telles que le chauffage après le soudure à 600–650 ° C pendant une heure par épaisseur de 25 mm empêchent davantage l'accumulation de stress résiduel. Cela est essentiel dans les scénarios de charge dynamique où les vibrations et les oscillations peuvent autrement initier des microfissures dans les zones de soudure fragile.

Les applications de travail du travail créent des charges cycliques répétitives, en particulier lorsqu'ils fonctionnent sur un terrain inégal à des vitesses modérées. Sur des milliers d'heures de fonctionnement, ces contraintes répétées peuvent initier des fissures microscopiques, en particulier les transitions proches entre les géométries (par exemple, entre la balle et la base de soudure). Pour atténuer cela, la boule de soudure forgée à ascenseur inférieur est généralement conçue avec des transitions de rayon fileté, exemptes de coins pointus ou de changements de diamètre abrupte. Les données de test de fatigue pour le matériau 42crmo4 forgé (typique pour ces composants) indiquent des limites d'endurance de plus de 400 MPa dans des conditions de flexion inversées. Cela correspond à des millions de cycles avant le début de la propagation des fissures, ce qui le rend idéal pour une utilisation à long terme sur les outils agricoles élevés comme les tillaires rotatifs, les charrues et les rippers.