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煤矿用液压支架焊接技术探究

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摘要:煤矿液压支架的焊接技术,直接影响液压支架的安全系性与使用寿命。对此,技术人员在生产液压支架时,应严格按照设计要求、使用工作环境等,合理控制与优化焊接工艺,加强过程质量控制,继而提高煤矿开采的效率。

关键词:煤矿;液压支架;焊接技术

1液压支架焊接技术应用要求

液压支架焊接包括柔性、刚性焊接两种,后者是利用焊接机器人根据焊接程度完成生产线焊接,适用于改型慢、大批量构件的焊接。前者是利用托盘,与生产线各变位机配合完成结构件的焊接。焊接机器人会识别托盘编号、工件,并自动卡紧托盘,按照制定焊接程序完成结构件焊接,焊接机器人无须重新设置、调整。柔性焊接技术更适用于中小批量焊件的焊接。在实践中,还需根据液压支架使用工作环境、设计要求等合理选择焊接技术。

2液压支架焊接技术实际应用

2.1焊接性能评估

焊接前应科学评估焊接性能,确保焊接后的液压支架符合支护性能要求,钢板材质、性能等不变。通常情况下,支架材料具有一定的强度、抗拉性,为避免焊接中受应力等因素影响,产生的冷脆裂纹,加之钢板厚度大,尤其是屈服强度超过670MPa的钢板,焊接前应进行预热,预热温度要求在110℃~150℃区间内,降低焊缝、热影响区冷却速度,减少内应力的影响。为确保均匀受热,部件装配与点焊后,应施以整体预热方式,并在预热后及时焊接。焊接中环境温度应在0℃~45℃区间内,液压支架盖板焊接温度,应超过100℃,低于标准温度应重新预热。合理控制低氢条件,促使支架快速溢出氢气,避免产生裂纹,影响支架稳定性。

2.2选择焊接材料

焊接材料的性能、质量,直接影响焊接质量,以及液压支架整体结构的稳定性、强度。要求焊接后的板材性能,应与支架母材物理、力学性能一致;对此,焊接应根据强、超强匹配原则,合理选择焊接材料。构件轻度相同的焊接材料,金属融合强度不达标。选择低强匹配原则,可减少冷裂缝,尤其是强度、刚度比较大的液压支架,还能够提高支架的韧性、稳定性。

2.3选择焊接电流电压

焊接电压、电流分别影响焊缝宽度与深度,甚至会影响焊缝成形,继而出现气孔等情况,削弱焊缝力学性能。如准1.6mm的焊丝,焊接电压控制为35~42V,电流通常控制为350~400A,气体流量控制为20~25L/min,焊接速度控制为400~480mm/min,并要求施以直流反接焊接。

2.4焊接顺序

焊接顺序也会直接影响到焊接的质量。通常采取先四周主筋板,后其他筋板焊接顺序,先纵后横、先里后外顺序焊接焊缝,或是采用对称交错顺序。

2.5优化焊接工艺

焊接液压支架时,应当根据支架实际应用需求等,不断优化焊接工艺,确保焊接成效。同时在焊接过程中,应注意以下要点;一是支架预热后,应在非焊接区,利用石棉被减少焊接热耗损,避免产生焊接冷裂缝。液压支架下坡焊接,不仅会影响支架焊接质量,同时会出现焊缝不整齐等情况。焊接液压支架夹角区时,引弧点、收弧点间夹角间距,通常应超过5cm,但在支架应力集中区施焊时,应不采用引弧或收弧。为确保支架高效连续施焊,点焊连接处、垂直焊缝处应施以对称焊接。当液压支架抗拉性能缺失,受收缩应力作用出现裂纹时,应反向焊接液压支架,并为焊缝留出指定空间,以降低收缩应力干扰。液压支架的盖板与主筋板焊缝、主筋搭边与盖板坡口的焊缝,均应当覆盖完全。不在支架高应力集中区施焊,母材交接处,可用角焊缝圆滑过渡,规避焊缝不连续情况。

2.6过程控制

施焊时,打底层应确保2~3mm,按照焊脚分为1~4层施焊。不足10mm焊缝、单边V形坡口焊缝,可进行船型焊接,其余焊缝施以平焊。不对结构预留应力释放孔施焊。当支架焊角高度、坡口深度超过10mm,需施以多层多道焊接。10~12mm的焊角高度,可分成2层4道施焊;14~18mm的焊角高度,可分为3层6道施焊。焊接液压支架时,应合理控制焊接角度,尽量在与平面成45°角的焊接架上施焊。

2.7检查与检验

仔细清理焊道,避免残渣等杂物存留。明确检查坡口接触、焊缝接口紧密度,确保其符合焊接设计要求。对存在的焊缝裂纹,应打磨清理,完全清除原有焊缝,并重新定位确保焊接质量。尽量避免因焊接技术水平不到位,焊接控制不足等原因,引起的焊接变形等问题。检验记录涉及焊接材料合格证明、焊接接头性能检测报告、焊接材料与母材复检报告、结构件尺寸检查记录、结构件形位公差检查记录等,收集整理存档。

3结语

液压支架是利用液体压力起到支护作用的,是煤矿生产必不可少的动力装置。但液压装置结构复杂,焊接工作量与难度大,为确保焊接质量与工程生产的安全系数,作为焊接或操作等工作人员,应明确做好焊接事前准备、事中控制与事后检查处理等工作,不断优化焊接工艺,严格把控焊接细节,继而推动煤矿产业可持续发展。

参考文献:

[1]陈文靖.矿用液压支架结构件焊接工艺探析[J].能源与节能,2017(8):118-119.

作者:齐鸣 单位:西安重装铜川煤矿机械有限公司

焊接杂志责任编辑:陈老师    阅读:人次