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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

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。

煤矿液压支架结构件焊接工艺研究

  【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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