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煤礦液壓支架結構件焊接工藝研究

發布時間:2020-04-09所屬分類:建筑師職稱論文瀏覽:1

摘 要: 【摘要】在煤礦的采掘工作面中,液壓支架是一個重要的支護設備。液壓支架結構復雜,制遣要求高,焊接量大,其加工過程中,控制焊接變形與確保焊接質量尤為關鍵。本文從煤礦液壓支架結構件焊接工藝入手,分析焊接中如何控制變形確保焊接質量。 【關鍵詞】煤礦

  【摘要】在煤礦的采掘工作面中,液壓支架是一個重要的支護設備。液壓支架結構復雜,制遣要求高,焊接量大,其加工過程中,控制焊接變形與確保焊接質量尤為關鍵。本文從煤礦液壓支架結構件焊接工藝入手,分析焊接中如何控制變形確保焊接質量。

煤礦液壓支架結構件焊接工藝研究

  【關鍵詞】煤礦;液壓支架結構件;焊接工藝

  1,前言

  —直以來,液壓支架都是煤礦采掘中重要的支護設備。液壓支架結構件的好壞直接和其焊接工藝有關系,也直接影響著液壓直接結構件投入使用后如何發揮功效。因此,許多相關人員都在努力探索煤礦液壓直接結構件的焊接。

  2.液壓直接結構件概述

  液壓支架結構件主要是由挑梁、頂梁、前梁、尾梁、推移桿、插板等多個部件組成的,具體結構如下圖:

  上圖中,1是挑梁,1是前梁,3是頂梁,4是底座,5是推移桿,6是前連桿,7是后連桿,8是掩護梁,9是尾梁,19是插板。

  因為液壓支架要承受重力,因此其結構件上的所有配件都是由鋼板焊接組成的,形成了組合箱體式的結構,一直都具有焊接量大、結構復雜以及焊接尺寸極難保障,焊接時還極易導致焊接變形。對于液壓支架而言,焊接不變形以及控制質量,是制造整個支架的關鍵因素。要認真分析研究,采用科學合理焊接工藝,確保焊接質量,控制焊接中出現變形,實現圖紙上設計的要求。

  3.煤礦液壓支架結構件焊接工藝

  由于液壓支架結構件要求較高的強度等級,大都是采用Q690的高強度結構鋼,因為這種鋼的強度比較高,熱處理與控軋鋼板難度較大。下面闡述煤礦液壓支架結構構件焊接的工藝。

  3.1Q690結構鋼的主要成分

  Q69O是一種低合金高強度的結構鋼,在冶煉的時候融入了si、Ti、Mn等各種合金元算,同時含有C、P、V、Ni等多種其他成分o

  3.2分析焊接性

  由于低合金鋼在焊接上有冷裂紋、熱裂紋以及淬硬傾向等等各種特征,為焊接帶來極大的難度。焊接的時候,如果對熱影響區沒有處理恰當,極易造成脆而硬馬氏體組織,導致合金鋼韌性與塑性下降,就會讓耐應力的腐蝕性能出現惡化,會加重冷裂紋出現,所以在焊接的時候就要采用較小的熱輸入。如果熱輸入高了,就會造成熱影響區脆化和過熱,降低了熱影響區的性能。而且在焊接低合金鋼的接頭時,一定要注意氫致裂紋帶來的危險的缺陷。因此為了提防出現裂紋,在焊接過程之中一定要嚴格確保低氫條件,使用氣體保護焊接之時,必須要嚴格脫脂焊接材料,還要做干燥處理。

  液壓支架結構件的板材比較厚,而且是抗拉強度較大的低合金鋼,就需要使用遇熱措施。通過遇熱能夠有效降低焊縫、防止裂紋、減少應力等作用。同時為了確保受熱均勻,還要在部件點組、裝配上使用整體預熱,等到預熱之后迅速實施焊接。為了確保焊接質量,還要根據該鋼的性能,終焊的溫度不能夠低于8O攝氏度,如果焊接時溫度低于這個值就要停止焊接,重新進行預熱。

  3.3選擇焊接方法及焊前準備

  焊接液壓直接結構件不能夠一概而論,必須要根據焊縫形勢、結構特點以及焊縫的強度要求,選擇科學合理的焊接方法。大都是采用二氧化碳氣體保護焊接法,這種方法具有較高的扛冷裂的能力,而且這種焊接具有高效率、無熔渣、加好的熔池可見度以及熱量集中,且焊接的熱影響區也較窄,較小的焊接變形,焊接接頭的含氫量低。

  焊接之前要做好各種充分準備,包括材料復驗、控制焊接材料、備料、焊道清理,要為實施焊接做好充分的準備工作。

  3.4制定焊接工藝

  ①選擇焊接氣體

  液壓支架結構的焊縫大都采用V形焊縫以及角焊縫,焊接中使用的接頭大都是對接接頭、T型接頭、搭接接頭、角接接頭等,要根據各個結構件自身特點、焊縫的強度要求以及焊縫形式,大都選用富氬混合氣體(該氣體中有20%二氧化碳,80%的氬氣),這種氣體能夠減小飛濺、細化熔滴、控制熔深、改善成形、防止缺陷以及降低氣孔的生產率,進而提高液壓支架結構件焊接質量。

  ②選用焊材以及焊接的設備

  選擇焊材時,要根據母材強度和焊縫金屬相匹配原則,對于焊接拉扛強度高于800mpa焊縫,最好是選用兒一75A型,直徑為1.4的高強藥芯焊錫絲打底,直接為1.6的高強藥芯焊錫絲填充以及蓋面。本研究采用了NBC630型的其他保護焊接機。

  ③規范焊接工藝

  1)焊前的預熱,合理預熱能夠有效控制焊接冷卻的速度,降低熱影響區產生淬硬馬氏體,減小應力作用,還有利于氫從焊接的接頭逸出。

  2)焊接的要求;等到工件出爐之后,就要在非焊接區域上用石棉被遮蓋住,要連續對工件實施焊接,開始焊接的溫度要在150至180攝氏度,對于一次和二次的溫度都要控制在80~1]175攝氏度。而蓋板焊要將溫度控制于100至175攝氏度,層間的溫度必須要小于等于200攝氏度。如果一次二次焊接的溫度比80還低,蓋板焊的溫度低于了100攝氏度,就要停止焊接而重新進爐加熱。

  3)焊接的工藝參數;焊接的電流要在350至410A之間t焊接的電壓要在34至38v間;焊接的速度要在180-480mm/minl伸出長度為15-20ram;而氣流的流量為15-25L/min.

  4.熱處理焊后的去應力

  熱處理目的就是為了消除焊接的內應力,增強構件尺寸的穩定性,加強抗應力的腐蝕,進而改善接頭力學及組織性能,提升支護結構質量穩定性與工作中的安全性等。熱處理溫度要比鋼回火溫度低,為了避免出現回火脆性,熱處理要選在焊件的溫度降到50攝氏度之前進行處理。

  5結束語

  煤礦液壓支架結構件只有采用合理焊接工藝,才能確保結構件質量,才能有效的控制焊接變形。同時也只有合理焊接工藝,才能讓各個結構件的幾何尺寸、焊縫外觀以及變形符合標準要求。只有控制良好的變形,才能給實現圖紙設計技術,才能確保煤礦液壓支架結構件的整體質量。

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