201 折弯开裂:裂纹从哪来,怎么避开
同一批 201 板,折 90 度有的没事有的裂。问题不在折弯机,在延伸率、晶粒度和折弯方向。这篇讲清怎么用料头试折判断这批料能否上机,内 R 角该放到多大。
2003 年做过一批门套线条,1.2mm 的 201,八件里裂了三件,全裂在外侧棱上。客户在车间站着看,我们只能说这批料有问题。后来查清楚,料没问题,是我们把折弯线排在了轧制方向上。
先看裂在哪,再找原因
裂纹的位置基本能说明问题。裂在折弯外侧正中间,是材料延伸率不够,外层纤维拉断了。裂在折弯线两头,多半是剪切边的毛刺或微裂纹起的头。沿着轧制方向整条撕开,那是方向排错了。
还有一种不是裂,是"橘皮":外侧一片鸡皮疙瘩。这是晶粒粗大,变形时单个晶粒转不动,表面就起皱。橘皮的件不一定裂,但外观已经废了。
看清楚断口,能省掉很多瞎调机器的时间。
201 的硬化速度比 304 快一截
201 用锰代镍,锰 5.5 到 7.5,镍只有 1 到 3。它的加工硬化率比 304 高,n 值低,意思是同样变形量下,它硬得更快,塑性储备更少。
固溶态的 201 延伸率大约 40% 到 45%,304 在 55% 上下。冷轧硬态差距更大,201 只有 10% 到 15%。很多供应商发的是硬态料,不说明,你按软料的经验去折,必裂。
判断办法很简单:拿料头折 180 度压平,看外侧。304 一般能过,201 软态勉强能过,硬态一定裂。这一折不用设备,钳工台就能做。
折弯方向:顺轧向最危险
轧制方向上,晶粒被拉长,夹杂物也排成条。折弯线如果和轧制方向平行,外侧受拉的方向正好横穿这些条带,裂纹沿着夹杂走,一撕就是一条。
排料时把折弯线安排成与轧向垂直,情况会好很多。窄长条(比如 80mm 宽的门套线条)没法改方向,那就只能加大 R 角、降低变形量。
板面上看不出轧向,可以看保护膜的印刷方向,或者看板边的轧制纹。实在分不清,取两块垂直方向各折一件,哪块先裂就避开哪个方向。
内 R 角该放到多大
304 的经验是内 R 不小于 0.5 倍板厚,201 要按 1 倍起步。1.2mm 的板,下模 V 槽用 8 到 10mm,内 R 自然落在 1.2 到 1.5,这个组合最稳。
V 槽选小了,R 就小,外层应变急剧上升。有人为了棱角"挺",用 6mm 的 V 槽折 1.2mm 板,R 只有 0.8,裂的概率翻倍。省下的那点棱角,赔进去的是整件。
板厚超过 2mm 的 201,内 R 建议做到 1.5 倍板厚。折不成直角就改结构,加一道折边或者做个压条,别硬来。
毛刺是裂纹的起点
剪板下料,刀口间隙按板厚的 8% 到 10% 调。间隙大了,断面有撕裂带和长毛刺;毛刺朝外,折弯时正好在受拉侧,等于预置了一条裂纹。
我们的做法是毛刺朝内,也就是朝受压的一侧。折之前用砂带过一遍边,把毛刺和微裂口磨掉。这道工序一分钟,能救一批活。
等离子切的边更糟,切口有一层重铸层,硬而脆,必须磨掉 0.3mm 以上再折。
已经裂了怎么办
结构件可以开 U 型坡口补焊,焊完磨平,做酸洗钝化。外观件不行,补焊的色差在拉丝面上遮不住,只能换。
那年八件线条,三件报废,五件降级用在不显眼的背板。直接损失不大,但工期拖了四天。后来定了一条规矩:201 的料,每批先折两个料头,裂一个就整批不用在折弯件上。
材料的强度指标见屈服强度与抗拉强度,折弯参数的取法在折弯加工的实战经验,包边折弯的做法可以看包边条的三种折弯方式。