淺議礦山機械焊接維修技術及其優化策略

【摘 要】如何有效改善礦山機械設備的故障頻發，最大程度避免因機械故障問題所引致的成本增加、生產率下降，甚至造成后續工程作業活動無法順利開展等一直是開礦企業的頭等難題。加之現代工業發展的進程越來越快，維修效率的提升成為了礦業企業技術革新的重要組成。本文就重點對礦山機械的焊接維修技術及其技術優化辦法展開分析，以期與業界同行交流、探討。

【關鍵詞】開礦技術；礦山機械設備；機械維修技術；焊接技術

0.前言

因為大多礦山機械是地下作業，工作空間受到限制，工作環境異常惡劣，同時施工空間窄小，內部粉塵繁多，空氣濕度高，大氣壓強大。如果機械故障不能及時得到維修，極容易造成機械設備的永久損傷。這就需要機械設備管理人員對設備進行及時維修與介理保養，采用焊接技術對使用機械設備的維修是目前較為常見的辦法之一，其能以較快且較安全的優勢，維護機械設備的良好狀態和延長設備的使用壽命，確保設備保持正常運行，從而降低礦山企業成本，提高經濟效益。

1.焊接技術在礦山機械維修中的應用現狀

下面就以三班倒連續運轉的大型礦山為例子，來進行設備維修的現狀的分析。設備每個月都定點檢修，是為了確保機器設備的安全性和正常運轉的可靠性。在對設備進行檢查維修時，配件如有磨損到需要更替的地步，就隨著檢修更替下來。如果更替下來的零件還有維修的價值，則會被運送到檢修車間進行焊接維修。不過像才輪鉆的架子、四立鏟的認臂等等非常大的機械設備，有的時候已經有裂開，卻無法拆下，只能有維修人員到現場進行搶修施工。

但是在焊接設備時，由于現場作業不太方便會出現局部受熱不均的現象出現，因此會產生應力而導致變形；由于受工作條件的制約，會發生夾渣和裂痕的焊接漏洞；在焊接設備前準備預熱不到位、焊接后熱處理工作沒有做好，都會出現氣孔和裂紋。這些帶有焊接缺欠的設備進行作業時，不過多長時間就有會出現裂縫，有的裂縫則會快速的拉長，又要進行第二次的維修工作。如此周而復始，設備的焊接成本就會增多，耽誤了設備的作業時間，重則會延誤工期，給企業帶來巨大的經濟損失。因此在對設備進行焊接維修史，不但要增強焊工的技能水平，還應當采取相關的措施。

2.影響礦山機械維修焊接技術的主要因素

2.1自然環境對焊接質量的影響

采礦業的作業環境通常都很惡劣，而礦山上的機器設備不但常年在惡劣的環境下進行施工作業，而且還受到風吹雨打、日頭暴曬等自然環境的磨損，因此各個零部件的生命周期會縮短，進而出現裂紋而導致損壞。在對這種大型機械設備進行維修時不但有較高的焊接要求，而且在進行焊接作業時，焊接的含氫量會由于空氣濕度過大會產生氣孔，大大的降低焊接的牢固性。這時，就應當用低氫的焊條，同時要掌握好焊條烘干的時間段和次數，這樣就可以確定焊接處隨時都可以進行烘干工作，而規避產生氣孔和裂紋等焊接缺欠。

2.2操作場所溫度對焊接效果的影響

影響焊接效果的又一重要因素就是焊接溫度，北方的冬天非常寒冷，最低溫度可達零下20攝氏度。通常極為寒冷的溫度下不能進行焊接作業，因為溫度低會導致冷焊和虛焊的現象發生，假若這時提高焊接溫度則會出現機械強度下滑導致安全性下降。因此在嚴寒的環境下進行焊接作業想要達到最佳效果，就應當掌握好焊接的問題，在此基礎上還要對焊接前的加熱和焊接后的熱處理的溫度都要嚴格的掌握好。焊接前進行加熱處理，能夠縮小溫差和焊接作業時的冷卻速度，以達到降低焊接應力的目的。

3.礦山機械設備的故障特點

3.1故障的潛在性

每個機械設備在使用過程中都存在潛在故障，零件的參數在各種磨損中不斷上下浮動，一旦參數值超出規定范圍時，潛在故障便將發生。但是，機械設備都有一定的安全系數，所以在運行過程中參數發生的變動即使超出規定值，也未必發生故障。此外，機械的潛在故障到發生故障都需要經過一定的時間，在這段時間里通過高頻、全面的保養可以一定程度上延長機械的壽命。

3.2故障的多樣性

機械在長時間運行下，因為磨損、腐蝕、疲勞、老化等各種問題，每個零件都可能出現小同的故障.例如軸彎曲、桿斷裂等。這些故障產生的原因和破損程度都不一樣，故而形成了故障形式的多樣性。

4.改善礦山機械設備焊接技術的對策

4.1高度重視焊前準備及清理工作

焊接前的準備工作，就是在焊接機械設備之前，焊工應把準備工作都做好。這就要求焊接人員先確定機械設備的型號規格之后，來讓焊件和焊條相匹配。在此基礎上，焊工還應當預測性的分析該焊件的性質，比如焊件的防裂性、化學成分、腐蝕性等進行細致的分別，這樣才能夠保證使用的焊條能夠和設備相融合。

4.2精細化焊接工藝

首先，焊條直徑以及相關的焊接電壓、電流以及速率的選取都是以焊接的部位和坡口的形態、尺寸大小來決定的。在使用低氫焊條時，應當掌握好烘干時的熱度和烘干的頻率，要做到隨時焊接隨時烘干，就會使發生氣孔、裂紋的發生率大大降低。

其次，在進行焊接前的預熱和焊接后的熱處理時，要掌握好溫度。在高碳鋼這種焊接敏感的焊件來說，溫度的控制極為重要；在焊接前進行預先加熱，可以縮小溫差和焊件散熱慢，從而使焊接的應力降低；在焊接完畢后不做處理，整個溫度就會極速下降，導致焊接不部位焊接不牢固。如果在焊接后進行回火處理，就會使焊接部位的溫度保持一段時間與焊接時的溫度相等的度數，這樣再使焊接部位冷卻。回火時保持的時間越長，溫度越高，就越有利于應力的消除。應力的降低不但會減少設備的裂痕，而且還能夠使設備的負載力增強。

再者，焊接的次序和方位的選取要適應焊接的需要。通常使采用對稱焊接的方法，如果有不對稱的裂縫進行焊接，應當先焊接裂縫短的一邊，焊接錯著的短焊縫、承載力大的焊縫、收縮較大的焊縫都應當首先焊接，這樣就可以降低焊件的變形程度和應力的減少。焊接方式的選取要適應焊件的需要。進行長縫焊接時，應當遵循從中間向兩邊焊接的原則，這樣焊接處不容易變形。

最后，焊接應力的降低可以用錘擊焊接的方式。應力的產生是有焊縫冷卻而產生的，因此用錘子擊打焊縫處，就會使應力降低0.04%至25%。在對焊接處進行錘擊時，保持的溫度應當100到1500度之間或者高于4000度。應為在2000度到3000度之間是金屬是在易脆期，如若用錘擊極易斷開。

4.3嚴格按照焊接規范檢驗

首先是焊接前的檢驗工作，應檢驗焊接條件、焊接前準備和預熱，準確無誤的按著要求進行焊接前的準備工作，就能在最大程度上減少焊接缺欠的發生，從而使焊接質量得到保證。

其次，在焊接過程中的檢驗，在焊接時嚴格遵循焊接準則，檢驗成形的焊縫和焊接后的熱處理是否符合要求。

再者，焊接完畢后的檢驗工作，外部是檢驗焊接處的形態和表面有無缺欠。對內部的檢測則是運用超音波和磁粉進行探傷檢查。如果是有焊接缺欠，就必須做完現場清潔后在進行焊接修復工作，最后合格再停工。

5.結語

綜上，關于礦山機械焊接技術的維修及優化辦法仍需要相關技術人員在實踐中反復摸索，以探求出更多、更好的改善方案，以最大限度降低礦山企業經營成本，在競爭激烈的市場中實現長足發展。 [科]

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