煤矿液压支架结构件焊接工艺研究

发布时间：2020-04-09所属分类：建筑师职称论文浏览：1次

摘 要： 【摘要】在煤矿的采掘工作面中，液压支架是一个重要的支护设备。液压支架结构复杂，制遣要求高，焊接量大，其加工过程中，控制焊接变形与确保焊接质量尤为关键。本文从煤矿液压支架结构件焊接工艺入手，分析焊接中如何控制变形确保焊接质量。 【关键词】煤矿

　　【摘要】在煤矿的采掘工作面中，液压支架是一个重要的支护设备。液压支架结构复杂，制遣要求高，焊接量大，其加工过程中，控制焊接变形与确保焊接质量尤为关键。本文从煤矿液压支架结构件焊接工艺入手，分析焊接中如何控制变形确保焊接质量。

　　【关键词】煤矿;液压支架结构件;焊接工艺

　　1，前言

　　—直以来，液压支架都是煤矿采掘中重要的支护设备。液压支架结构件的好坏直接和其焊接工艺有关系，也直接影响着液压直接结构件投入使用后如何发挥功效。因此，许多相关人员都在努力探索煤矿液压直接结构件的焊接。

　　2.液压直接结构件概述

　　液压支架结构件主要是由挑梁、顶梁、前梁、尾梁、推移杆、插板等多个部件组成的，具体结构如下图：

　　上图中，1是挑梁，1是前梁，3是顶梁，4是底座，5是推移杆，6是前连杆，7是后连杆，8是掩护梁，9是尾梁，19是插板。

　　因为液压支架要承受重力，因此其结构件上的所有配件都是由钢板焊接组成的，形成了组合箱体式的结构，一直都具有焊接量大、结构复杂以及焊接尺寸极难保障，焊接时还极易导致焊接变形。对于液压支架而言，焊接不变形以及控制质量，是制造整个支架的关键因素。要认真分析研究，采用科学合理焊接工艺，确保焊接质量，控制焊接中出现变形，实现图纸上设计的要求。

　　3.煤矿液压支架结构件焊接工艺

　　由于液压支架结构件要求较高的强度等级，大都是采用Q690的高强度结构钢，因为这种钢的强度比较高，热处理与控轧钢板难度较大。下面阐述煤矿液压支架结构构件焊接的工艺。

　　3.1Q690结构钢的主要成分

　　Q69O是一种低合金高强度的结构钢，在冶炼的时候融入了si、Ti、Mn等各种合金元算，同时含有C、P、V、Ni等多种其他成分o

　　3.2分析焊接性

　　由于低合金钢在焊接上有冷裂纹、热裂纹以及淬硬倾向等等各种特征，为焊接带来极大的难度。焊接的时候，如果对热影响区没有处理恰当，极易造成脆而硬马氏体组织，导致合金钢韧性与塑性下降，就会让耐应力的腐蚀性能出现恶化，会加重冷裂纹出现，所以在焊接的时候就要采用较小的热输入。如果热输入高了，就会造成热影响区脆化和过热，降低了热影响区的性能。而且在焊接低合金钢的接头时，一定要注意氢致裂纹带来的危险的缺陷。因此为了提防出现裂纹，在焊接过程之中一定要严格确保低氢条件，使用气体保护焊接之时，必须要严格脱脂焊接材料，还要做干燥处理。

　　液压支架结构件的板材比较厚，而且是抗拉强度较大的低合金钢，就需要使用遇热措施。通过遇热能够有效降低焊缝、防止裂纹、减少应力等作用。同时为了确保受热均匀，还要在部件点组、装配上使用整体预热，等到预热之后迅速实施焊接。为了确保焊接质量，还要根据该钢的性能，终焊的温度不能够低于8O摄氏度，如果焊接时温度低于这个值就要停止焊接，重新进行预热。

　　3.3选择焊接方法及焊前准备

　　焊接液压直接结构件不能够一概而论，必须要根据焊缝形势、结构特点以及焊缝的强度要求，选择科学合理的焊接方法。大都是采用二氧化碳气体保护焊接法，这种方法具有较高的扛冷裂的能力，而且这种焊接具有高效率、无熔渣、加好的熔池可见度以及热量集中，且焊接的热影响区也较窄，较小的焊接变形，焊接接头的含氢量低。

　　焊接之前要做好各种充分准备，包括材料复验、控制焊接材料、备料、焊道清理，要为实施焊接做好充分的准备工作。

　　3.4制定焊接工艺

　　①选择焊接气体

　　液压支架结构的焊缝大都采用V形焊缝以及角焊缝，焊接中使用的接头大都是对接接头、T型接头、搭接接头、角接接头等，要根据各个结构件自身特点、焊缝的强度要求以及焊缝形式，大都选用富氩混合气体(该气体中有20%二氧化碳，80%的氩气)，这种气体能够减小飞溅、细化熔滴、控制熔深、改善成形、防止缺陷以及降低气孔的生产率，进而提高液压支架结构件焊接质量。

　　②选用焊材以及焊接的设备

　　选择焊材时，要根据母材强度和焊缝金属相匹配原则，对于焊接拉扛强度高于800mpa焊缝，最好是选用儿一75A型，直径为1.4的高强药芯焊锡丝打底，直接为1.6的高强药芯焊锡丝填充以及盖面。本研究采用了NBC630型的其他保护焊接机。

　　③规范焊接工艺

　　1)焊前的预热，合理预热能够有效控制焊接冷却的速度，降低热影响区产生淬硬马氏体，减小应力作用，还有利于氢从焊接的接头逸出。

　　2)焊接的要求;等到工件出炉之后，就要在非焊接区域上用石棉被遮盖住，要连续对工件实施焊接，开始焊接的温度要在150至180摄氏度，对于一次和二次的温度都要控制在80~1]175摄氏度。而盖板焊要将温度控制于100至175摄氏度，层间的温度必须要小于等于200摄氏度。如果一次二次焊接的温度比80还低，盖板焊的温度低于了100摄氏度，就要停止焊接而重新进炉加热。

　　3)焊接的工艺参数;焊接的电流要在350至410A之间t焊接的电压要在34至38v间;焊接的速度要在180-480mm/minl伸出长度为15-20ram;而气流的流量为15-25L/min.

　　4.热处理焊后的去应力

　　热处理目的就是为了消除焊接的内应力，增强构件尺寸的稳定性，加强抗应力的腐蚀，进而改善接头力学及组织性能，提升支护结构质量稳定性与工作中的安全性等。热处理温度要比钢回火温度低，为了避免出现回火脆性，热处理要选在焊件的温度降到50摄氏度之前进行处理。

　　5结束语

　　煤矿液压支架结构件只有采用合理焊接工艺，才能确保结构件质量，才能有效的控制焊接变形。同时也只有合理焊接工艺，才能让各个结构件的几何尺寸、焊缝外观以及变形符合标准要求。只有控制良好的变形，才能给实现图纸设计技术，才能确保煤矿液压支架结构件的整体质量。

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