井下液壓支架焊接工藝分析論文
1液壓支架結(jié)構(gòu)件的組成和作用
煤礦采煤工作中需要能承受巨大壓力的支撐設(shè)備來保護(hù)采煤工作面的安全和各種設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而液壓支架就是為了保護(hù)采煤工作面的安全和其他設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)而制造的。液壓支架的結(jié)構(gòu)組成一般為頂梁、掩護(hù)梁、前梁、尾梁、底坐、上下連桿等組成。這些結(jié)構(gòu)件質(zhì)量的好壞直接影響液壓支架的使用安全和壽命[2]。
2行業(yè)內(nèi)關(guān)于支架構(gòu)件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
支架構(gòu)造件的制造執(zhí)行《支架構(gòu)造件制造技術(shù)的條件》、《液壓支架結(jié)構(gòu)件的通用技術(shù)條件》、GB5293—85《低合金焊條》、GB8110—87《二氧化碳?xì)怏w保護(hù)以及焊用鋼焊絲》和GB9448—88《焊接與切割安全》等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)要求為以下幾點(diǎn)。1）焊接構(gòu)造件外形不能出現(xiàn)尖角。2）鉸接部位四孔同軸度為12mm。3）構(gòu)造中平面沒有標(biāo)注的直線度公差不能超過1000mm。4）在以l000mm長度為直徑的范籌內(nèi)未注平面度公差不能超過2mm。5）焊縫抗拉強(qiáng)度不得低于520MPa。所有焊縫應(yīng)符合MT312—92《液壓支架構(gòu)造件通用技術(shù)的條件》中規(guī)定的關(guān)于焊縫的質(zhì)量的一些要求，而且絕不能出現(xiàn)裂痕、氣孔、夾渣、焊縫之間有間斷，或者沒有熔合好等現(xiàn)象。
3焊接要點(diǎn)
焊接時最好是用抗冷裂能力特別高的二氧化碳?xì)怏w，這種氣體能夠更好地保護(hù)焊縫的焊接，保證焊接的質(zhì)量，提高焊接焊縫的效率，而且還能做到?jīng)]有熔渣，熔池的能見度也很好，由于熱量集中，所以焊接中產(chǎn)生的變形比較小，同時還能做到在焊接的接頭處含氫量也比較低。焊接設(shè)備的抗拉強(qiáng)度如果在520MPa以上，那么焊接材料就應(yīng)該選擇相應(yīng)參數(shù)的焊絲，若是抗拉強(qiáng)度高于600MPa的，應(yīng)該選擇更高質(zhì)量要求的焊絲，而且要用直流焊接[3]。
4液壓支架構(gòu)件的焊接工藝
4.1液壓支架結(jié)構(gòu)件的焊接性
焊接中經(jīng)常會遇到各種難題，而且難度較大，這是由于低合金鋼在焊接時常常會出現(xiàn)熱裂紋、冷裂紋及淬硬傾向等各種現(xiàn)象特點(diǎn)。焊接過程中，如果對這些熱影響處理不當(dāng)，很可能就會出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，進(jìn)而降低合金鋼的塑性和韌性，而且還會使鋼結(jié)構(gòu)耐應(yīng)力腐蝕性能惡化，從而加重了冷裂紋，所以說在焊接時必須要使用較小的熱輸入值。若是熱輸入值太高，那肯定會出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)由于熱量太高以及催化作用而使得結(jié)構(gòu)有所變化，就會大大降低性能。焊接時，為防止因?yàn)闅浜吭斐捎辛鸭y的請況出現(xiàn)，就要在焊接過程中嚴(yán)格控制氫含量，保證焊接工作在氫含量很低的環(huán)境中進(jìn)行，同時，要按照焊材的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取焊接材料，并保證絕對的干燥環(huán)境。一般液壓支架結(jié)構(gòu)件都會采用板材較厚的構(gòu)件，而且這種構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度比較大，因此必須要采用預(yù)熱措施。在焊接時還要非常值得注意的是確保鋼結(jié)構(gòu)均勻受熱，這就需要我們對各個部件進(jìn)行整體預(yù)熱，在這之后才能快速的進(jìn)行焊接工作。當(dāng)然還是要注意保證焊接質(zhì)量，必須要根據(jù)合金鋼的性能，要保證終焊溫度高于80℃，因?yàn)橹灰獪囟鹊陀谶@個數(shù)值那就必須要立即停止焊接，然后對鋼結(jié)構(gòu)重新預(yù)熱，之后后才可以繼續(xù)焊接。
4.2焊前材料準(zhǔn)備
焊接必須要根據(jù)焊縫的結(jié)構(gòu)特征、焊縫形式還有對焊縫強(qiáng)度的要求，根據(jù)各種相關(guān)硬性要求對焊接進(jìn)行綜合性選擇。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)法是最常見的一種氣體保護(hù)焊接法，二氧化碳?xì)怏w抗冷冽能力強(qiáng)，保證焊接工作的順利進(jìn)行，有著熔渣少甚至沒有、熔池的能見度好等各種優(yōu)勢。在開始焊接時還必須要準(zhǔn)備好其他焊接所需要的材料，比如說對控制焊接材料、材料的復(fù)驗(yàn)、焊道清理等的選擇，為了保證焊接工作的質(zhì)量，就必須做好這些前期準(zhǔn)備工作才行。
4.3焊接工作實(shí)施
4.3.1焊接氣體的選擇
我們以使用角焊縫及V形焊縫為例，而且各種接頭焊接方式還比較多，接頭種類有很多比如T型接頭、角接接頭、對接接頭還有搭接接頭等等，在焊接時必須要依據(jù)支架結(jié)構(gòu)件的特征、對焊縫強(qiáng)度的`要求以及焊縫形式等來選擇用哪種方式進(jìn)行焊接，為了降低焊接過程中出現(xiàn)到處飛濺的危險，一般會采用混合性氣體做保護(hù)，有大量的氬氣和少量的二氧化碳混合而成，同時，還能改善焊接結(jié)構(gòu)件的成形，控制熔深等，大大提高了液壓支架結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量[4]。
4.3.2焊接材料以及焊接設(shè)備的選擇
焊接材料中的母材強(qiáng)度以及焊縫處要用到什么樣的金屬，都是焊材的選擇工作中非常重要的一項(xiàng)，因?yàn)槿绻x擇不想符合的材料的話，就會出現(xiàn)焊接的變形或者根本無法焊接，也有可能出現(xiàn)其他一些損害，因此對于材料的選擇一定要慎之又慎。全面考量焊接工藝的各項(xiàng)條件和標(biāo)準(zhǔn)，一定要保證選材的質(zhì)量，才能保證焊接工作的順利進(jìn)行。
4.3.3焊接時的一些規(guī)范性要求
1）焊接前必須要進(jìn)行預(yù)熱。只有預(yù)熱合理才能夠有效控制焊接的冷卻速度，從而大大降低了應(yīng)力作用，減小了由于熱影響而造成的淬硬馬氏體的出現(xiàn)的幾率，這樣才更有助于焊接中的氫氣體能從接頭逸出。2）規(guī)范性操作流程。一旦將工件完工出爐后就馬上將其放置到非焊接區(qū)域中，并且還要使用石棉將剛出爐的工件蓋住，而且在焊接時必須要連續(xù)進(jìn)行不能有中斷行為，還要注意焊接時的溫度控制：如果溫度沒有達(dá)到150~180℃，萬萬不能開始焊接，溫度條件不具備，而且在焊接過程中還要一直注意溫度必須要控制在80~175℃之間；要保證溫度處于100~175℃的范圍內(nèi)時才能開始焊接蓋板，而且板材間的溫度絕對不能高于200℃，溫度控制不當(dāng)會影響整個焊接工作的質(zhì)量，適當(dāng)?shù)臅r候還要停止焊接。3）焊接工藝的一些電壓電流參數(shù)設(shè)置。焊接過程中，電流不能超出280～350A的范圍值，同時電壓也不能超出34~38V的范圍值，焊接的速度必須保持在180～480mm/min范圍之間[5]。
4.4焊接后的熱處理應(yīng)力
焊接后要進(jìn)行熱處理，主要是為了消除在焊接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以確保支架結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性，增強(qiáng)支架構(gòu)件的抗應(yīng)力腐蝕程度，熱處理還能改變支架構(gòu)件接頭力學(xué)以及相關(guān)組織的性能，提高焊接質(zhì)量并且增強(qiáng)其穩(wěn)定性及安全性。在熱處理過程中，溫度一定要高于合金鋼回火時的溫度，而且，必須要在焊接材料的溫度降到50℃以下的時候才能開始進(jìn)行熱處理，否則就會出現(xiàn)回火脆性的情況發(fā)生。
5結(jié)語
隨著煤礦企業(yè)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)也越來越注重質(zhì)量和安全保障，而液壓支架結(jié)構(gòu)件的焊接直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。只有做好支架結(jié)構(gòu)件的焊接工作才能保證支架結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量，保證企業(yè)的良性發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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