井下液壓支架結(jié)構(gòu)件焊接工藝研究

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摘 要 隨著煤礦資源應(yīng)用逐漸增強(qiáng)，對煤礦生產(chǎn)研究是相關(guān)人士探究的重要課題。在煤礦生產(chǎn)中掘進(jìn)支護(hù)是一個(gè)重要組成部分，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且要求也高。而液壓支架結(jié)構(gòu)是否牢固，直接和焊接工藝相關(guān)。本文闡述了煤礦液壓支架結(jié)構(gòu)的組成，探析怎樣焊接才能夠確保焊接質(zhì)量，為行業(yè)內(nèi)提供理論參考依據(jù)。 

　　關(guān)鍵詞 液壓支架；焊接工藝；煤礦 　　   　　0 引言  　　2012年11月，山西某小煤礦發(fā)生了坍塌事件，事后對該事件分析發(fā)現(xiàn)問題就在于支架結(jié)構(gòu)件存在焊接隱患。對于煤礦生產(chǎn)而言，支護(hù)設(shè)備是重要組成部分。而對結(jié)構(gòu)件焊接好壞直接關(guān)系著支護(hù)效果，關(guān)系著整個(gè)掘進(jìn)面的安全。因此，探究結(jié)構(gòu)件的焊接工藝具有實(shí)際價(jià)值。  　　1 液壓構(gòu)件組成  　　液壓支架主要作用是用來承受重力，因此各個(gè)構(gòu)件上各種配件是鋼板焊接而成的，這些部件共同形成了組合箱體結(jié)構(gòu)。在實(shí)際焊接中，極難確保焊接尺寸、焊接量大及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且還極易發(fā)生焊接變形。所以在焊接支架構(gòu)件時(shí)如何控制焊接質(zhì)量，焊接不變形成為了關(guān)鍵因素。  　　2 焊接液壓支架構(gòu)件工藝  　　2.1 液壓支架的焊接性  　　對于低合金鋼而言，焊接上常常會(huì)出現(xiàn)熱裂紋、冷裂紋及淬硬傾向各種特點(diǎn)，因此焊接中存在較大難度。焊接時(shí)一旦處理熱影響區(qū)不恰當(dāng)，就可能出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，就會(huì)降低合金鋼的塑性和韌性，會(huì)惡化鋼結(jié)構(gòu)耐應(yīng)力腐蝕性能加重其冷裂紋，因此焊接時(shí)要使用較小熱輸入。一旦熱輸入過高，就會(huì)在熱影響下導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)過熱與催化，影響其性能。當(dāng)對合金鋼接頭進(jìn)行焊接時(shí)，就要防止因氫造成裂紋的缺陷。最有效的防范措施就是焊接時(shí)，要嚴(yán)格控制在低氫環(huán)境中，讓氣體對焊接進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)格按照要求使用脫脂焊接材料， 必要時(shí)一定要做好干燥處理。  　　一般液壓支架構(gòu)件所用板材較厚，并且其抗拉的強(qiáng)度比較大，常常需要采用預(yù)熱措施。進(jìn)行預(yù)熱之后就能夠減小焊縫應(yīng)力、裂紋等各種作用。在焊接時(shí)還要確保鋼結(jié)構(gòu)均勻受熱，就需要對各個(gè)部件進(jìn)行整體預(yù)熱，之后才能快速進(jìn)行焊接。當(dāng)然要保證焊接質(zhì)量，要依據(jù)合金鋼性能，其終焊溫度是不能夠比80攝氏度低，焊接時(shí)一旦溫度低于了該值就要立即停止焊接，對鋼結(jié)構(gòu)重新預(yù)熱后才能夠繼續(xù)焊接。  　　2.2 焊前的準(zhǔn)備  　　焊接時(shí)要選用那種方式，必須要根據(jù)焊縫的結(jié)構(gòu)特征、焊縫形式及對焊縫強(qiáng)度要求，根據(jù)各種要求進(jìn)行綜合性選擇。在實(shí)際焊接中基本都使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接法，使用這種方法具備高扛冷裂能力，并且這種焊接法還具備熔池可見度好、無熔渣、效率高、熱量集中等各種優(yōu)勢。在開始焊接時(shí)還必須要準(zhǔn)備好其他各種材料，包含了控制焊接材料、材料復(fù)驗(yàn)、清理焊道及備料等，只有做好了前期準(zhǔn)備工作，才能夠確保焊接質(zhì)量。  　　2.3 實(shí)施焊接  　　1）焊接氣體的選擇  　　本研究中的焊縫使用了角焊縫及V形焊縫，而各個(gè)接頭焊接方式比較多，比如T型接頭、角接接頭、對接接頭及搭接接頭等等，在焊接時(shí)要選用那種方式就必須要依據(jù)構(gòu)件特征、對焊縫強(qiáng)度要求及焊縫形式，基本上都選用混合氣體，其中含有氬氣80%、二氧化碳20%，使用該氣體可以降低飛濺、改善成形、控制熔深等，有效提升了液壓支架的焊接質(zhì)量。  　　2）焊材及焊接設(shè)備的選擇  　　在選擇焊焊材之時(shí)一定要考慮到母材強(qiáng)度與焊縫金屬，要選擇與之匹配的材料，假如扛拉的強(qiáng)度超過800mPa的焊縫，要考慮選擇JL-75A型，打底上選用直徑是1.4高強(qiáng)藥芯的焊錫絲，填充及蓋面應(yīng)該選用直徑是1.6藥芯焊錫絲，本文選用了焊接機(jī)是NBC630型。  　　3）焊接規(guī)范要求  　　其一焊前進(jìn)行預(yù)熱；只有預(yù)熱和理財(cái)能夠控制焊接冷卻速度，降低了應(yīng)力作用，減小了因熱影響而出現(xiàn)淬硬馬氏體，這樣才有助于焊接中的氫從接頭逸出；  　　其二焊接規(guī)范要求；一旦將工件出爐后就放置到非焊接區(qū)域中，并且使用石棉將工件蓋住，焊接時(shí)必須連續(xù)進(jìn)行，只有溫度達(dá)到150—180攝氏度時(shí)才能夠開始焊接，無論是一次還是二次都必須要將溫度控制到80—175攝氏度；焊接蓋板時(shí)要確保溫度位于100—175攝氏度范圍，而層間溫度不能夠超出200攝氏度。如果溫度沒有達(dá)到這個(gè)范圍，就必須停止焊接；  　　其三工藝參數(shù)設(shè)施；焊接之時(shí)其電流要確保處于280A～350A范圍中，焊接時(shí)電壓處于34V～38V范圍中，焊接時(shí)要把速度保持到180～480mm/min范圍中，而伸出的長度位于15～20mm范圍中。  　　2.4 焊后熱處理應(yīng)力  　　焊后要進(jìn)行熱處理，主要是要消除焊接時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，確保支架構(gòu)件穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗應(yīng)力腐蝕程度，改變支架構(gòu)件接頭力學(xué)以及相關(guān)組織性能，增強(qiáng)焊接質(zhì)量穩(wěn)定性及安全性。當(dāng)進(jìn)行熱處理時(shí)所需穩(wěn)定要低于合金鋼的回火溫度，因?yàn)橐乐拱l(fā)生回火脆性，當(dāng)焊件溫度降到了50攝氏度前就要實(shí)施熱處理。  　　3 結(jié)論  　　在煤礦生產(chǎn)中支架結(jié)構(gòu)非常重要，直接關(guān)系著正常生產(chǎn)。因此做好支架結(jié)構(gòu)的焊接工藝，確保構(gòu)件質(zhì)量十分重要。也只有合理的焊接工藝，才能夠控制構(gòu)件在焊接中變形，確保構(gòu)建的焊縫外觀、幾何尺寸及變形在標(biāo)準(zhǔn)范圍中，進(jìn)而保證整個(gè)液壓支架整體質(zhì)量。  　　參考文獻(xiàn)  　　[1]張為群.Q690低合金高強(qiáng)度鋼的焊接工藝分析[J].金屬加工：熱加工，2008（22）：134-136.  　　[2]王罡.淺析煤礦液壓支架結(jié)構(gòu)件焊接工藝[J].煤，2008（1）：99-103.  　　[3]王森全.大采高液壓支架高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件的焊接工藝[J]. 采礦技術(shù)，2007（2）：106-108