井下液壓支架結構件焊接工藝研究

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

　　關鍵詞 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)問題就在于支架結構件存在焊接隱患。對于煤礦生產(chǎn)而言，支護設備是重要組成部分。而對結構件焊接好壞直接關系著支護效果，關系著整個掘進面的安全。因此，探究結構件的焊接工藝具有實際價值。  　　1 液壓構件組成  　　液壓支架主要作用是用來承受重力，因此各個構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構。在實際焊接中，極難確保焊接尺寸、焊接量大及結構復雜，并且還極易發(fā)生焊接變形。所以在焊接支架構件時如何控制焊接質量，焊接不變形成為了關鍵因素。  　　2 焊接液壓支架構件工藝  　　2.1 液壓支架的焊接性  　　對于低合金鋼而言，焊接上常常會出現(xiàn)熱裂紋、冷裂紋及淬硬傾向各種特點，因此焊接中存在較大難度。焊接時一旦處理熱影響區(qū)不恰當，就可能出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，就會降低合金鋼的塑性和韌性，會惡化鋼結構耐應力腐蝕性能加重其冷裂紋，因此焊接時要使用較小熱輸入。一旦熱輸入過高，就會在熱影響下導致鋼結構過熱與催化，影響其性能。當對合金鋼接頭進行焊接時，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，要嚴格控制在低氫環(huán)境中，讓氣體對焊接進行保護，嚴格按照要求使用脫脂焊接材料， 必要時一定要做好干燥處理。  　　一般液壓支架構件所用板材較厚，并且其抗拉的強度比較大，常常需要采用預熱措施。進行預熱之后就能夠減小焊縫應力、裂紋等各種作用。在焊接時還要確保鋼結構均勻受熱，就需要對各個部件進行整體預熱，之后才能快速進行焊接。當然要保證焊接質量，要依據(jù)合金鋼性能，其終焊溫度是不能夠比80攝氏度低，焊接時一旦溫度低于了該值就要立即停止焊接，對鋼結構重新預熱后才能夠繼續(xù)焊接。  　　2.2 焊前的準備  　　焊接時要選用那種方式，必須要根據(jù)焊縫的結構特征、焊縫形式及對焊縫強度要求，根據(jù)各種要求進行綜合性選擇。在實際焊接中基本都使用二氧化碳氣體保護焊接法，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。在開始焊接時還必須要準備好其他各種材料，包含了控制焊接材料、材料復驗、清理焊道及備料等，只有做好了前期準備工作，才能夠確保焊接質量。  　　2.3 實施焊接  　　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，在焊接時要選用那種方式就必須要依據(jù)構件特征、對焊縫強度要求及焊縫形式，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量。  　　2）焊材及焊接設備的選擇  　　在選擇焊焊材之時一定要考慮到母材強度與焊縫金屬，要選擇與之匹配的材料，假如扛拉的強度超過800mPa的焊縫，要考慮選擇JL-75A型，打底上選用直徑是1.4高強藥芯的焊錫絲，填充及蓋面應該選用直徑是1.6藥芯焊錫絲，本文選用了焊接機是NBC630型。  　　3）焊接規(guī)范要求  　　其一焊前進行預熱；只有預熱和理財能夠控制焊接冷卻速度，降低了應力作用，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，焊接時必須連續(xù)進行，只有溫度達到150—180攝氏度時才能夠開始焊接，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。如果溫度沒有達到這個范圍，就必須停止焊接；  　　其三工藝參數(shù)設施；焊接之時其電流要確保處于280A～350A范圍中，焊接時電壓處于34V～38V范圍中，焊接時要把速度保持到180～480mm/min范圍中，而伸出的長度位于15～20mm范圍中。  　　2.4 焊后熱處理應力  　　焊后要進行熱處理，主要是要消除焊接時產(chǎn)生的內(nèi)應力，確保支架構件穩(wěn)定性，增強抗應力腐蝕程度，改變支架構件接頭力學以及相關組織性能，增強焊接質量穩(wěn)定性及安全性。當進行熱處理時所需穩(wěn)定要低于合金鋼的回火溫度，因為要防止發(fā)生回火脆性，當焊件溫度降到了50攝氏度前就要實施熱處理。  　　3 結論  　　在煤礦生產(chǎn)中支架結構非常重要，直接關系著正常生產(chǎn)。因此做好支架結構的焊接工藝，確保構件質量十分重要。也只有合理的焊接工藝，才能夠控制構件在焊接中變形，確保構建的焊縫外觀、幾何尺寸及變形在標準范圍中，進而保證整個液壓支架整體質量。  　　參考文獻  　　[1]張為群.Q690低合金高強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構件焊接工藝[J].煤，2008（1）：99-103.  　　[3]王森全.大采高液壓支架高強度結構件的焊接工藝[J]. 采礦技術，2007（2）：106-108