三方面闡述液壓支架焊接技術的應用

楊東暉

摘 要：液壓支架焊接技術屬于全新的焊接技術，其建立在液壓支架上，因而所具有的精確度會相當的高，并且它所擁有的焊接方法與其他的焊接有著相當大的區別。文章主要從焊接的方法、材料和工藝參數上對整個焊接技術進行了研究，并著重提出了其中的焊接質量控制要點，對它的發展前景進行了一定程度上的探索，闡述了其在現代焊接當中的多方面應用。

關鍵詞：液壓支架；焊接技術；方法；材料

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.017

在現代化下的煤礦采掘工作當中，液壓支架屬于其中的重要設備之一，而且它的功能主要在于使得煤礦采掘工作實現高產高效化發展，而且能夠支撐頂板、推移相關的刮板機。液壓支架結構十分的復雜，最主要的原因在于它所擁有紙板箱結構相當復雜，并且其中的焊縫呈現多樣化的發展狀況，對于整個焊接質量的提升有著最為明顯的作用。

自從上世紀的80年代開始。世界上的煤炭工業便開始朝著現代化的趨勢進發，它們帶動了整個液壓支架的迅速發展。尤其是西方國家，優先在井下的作業當中采用了先進的液壓支架，其工作阻力相當大，并且可靠性十分高，為實際的煤礦井下作業產生了良好的效果，而且逐步使得井下作業成為了新時期的集中化生產作業。而我國也在上世紀的90年代著重發展液壓支架的研制和開發領域，并且液壓支架的發展方向也開始朝著大工作阻力以及高性能發展，這些內容對當前的液壓支架焊接提出了嚴格的要求。因而現如今國內的焊接領域，已將提高整個液壓支架焊接的有效性作為液壓支架領域主要研究的方向和內容之一[1]。

1 液壓支架焊接方法

液壓支架的焊接已然成為了人們主要關注的焊接內容之一，而現代化的液壓支架也在發展的過程中形成了相當多的焊接方法，其中不僅包括基礎的焊條電弧焊和二氧化碳電弧焊，而且有較為先進的混合氣體電弧焊以及保護焊。在早期的時候，液壓支架主要被用在全方面的焊接當中，而伴隨著焊接技術的不斷優化，衍生出了質量十分高的二氧化碳氣體保護焊，并且逐步應用到當代的液壓支架焊接當中。尤其是一些高強鋼，本身的屈服強度已然高于650MPa，為了切實減少電弧上熱量的輸入，需要采用一些大直徑的焊條或者焊絲，而二氧化碳氣體保護焊以及混合氣體保護焊都需要采用一些1.2mm或者1.6mm的焊絲。由于二氧化碳氣體的純度對整個焊接質量有著相當大的影響，因而一般會要求其它的純度在在百分之99.5以上。在一些高端的液壓支架使用過程中，很多的液壓支架制造企業都認為混合氣體的最佳配比應當為：φ（Ar）80%+φ（CO2）20%[4]。而在液壓支架的組成部分當中，立柱等元件屬于最為基礎的內容，而且一般會被應用在活柱的焊接當中，并廣泛采用先進的旋轉焊接技術，也就是二氧化碳氣體保護焊以及混合氣體保護焊進行固定，而活柱也會利用工裝進行相應的旋轉，以實現較高質量的焊接。由于活柱對表面質量有著相當大的要求，因而其對于整體的可靠性也會產生相當大的影響，可以利用一些離子弧噴涂或者激光溶敷進行深層次的焊接，以提高其表面的耐磨和抗氧化性能。伴隨著液壓支架的全面發展，更多的先進技術將會廣泛的應用在液壓支架的制造當中，而所能產生的效益也會不斷增加[2]。

2 液壓支架焊接材料

在我國的液壓支架制造當中，很多時候會要求焊縫金屬在整個焊態下具有相當高的力學性能，因而在選擇焊材的時候，很多企業會主張運用等強匹配。但是西方國家的研究發展，如果采用了低強匹配，可以使得焊縫出現冷裂紋的狀況顯著減少，并且能夠被工程結構的焊接廣泛使用。現如今，國外對于這方面的研究并沒有實際的理論體系。但是如果金屬支架的結構本身具有相當大的剛度，在冷裂紋的出現屬于難以避免的狀況時，則需要選擇比元器件強度稍微弱一些的材料作為其中的填充金屬，也就是上文提到的低強匹配。而在接頭強度稍微降低的狀況下，需要提高接頭所具有的韌性，才能夠深層次提高接頭所具有的綜合性能，尤其是一些屈服強度本身在800MPa以上的結構件[3]。

3 焊接工藝

在現代化的發展當中，液壓支架的焊接工藝所擁有的參數不僅包括了基礎的焊接電流和電弧電壓，還有著焊接的速度以及焊接的順序，而當焊接電流過大的時候，十分容易產生熱影響區催化，而如果焊接電流強度十分弱，又會使得焊縫內部出現較大的裂紋。因而，在實際的電流選擇過程中，元控制在合適的角度，不僅不會產生催化的現象，而且也不可以產生裂紋。尤其電弧電壓對于整個焊接位置的外觀以及電弧的穩定性有著相當大的影響。在選擇電弧電壓的過程中，需要將電弧電壓與實際的焊接電流進行匹配，尤其是一些氣體的保護焊，兩者之間的關系需要達到焊接電流I≤300A時，電弧電壓U=（0.04×I+16）±1.5V；焊接電流I>300A時，電弧電壓U=（0.04×I+20）±1.5V。如果在焊接的過程中，焊接速度相當快，并且容易使得焊縫出現較大的熔寬，如果焊接速度十分慢又會導致HAz出現嚴重的催化現象，使得焊接出現深層次的變形狀況。在實際的液壓支架焊接當中，需要將焊接電流控制在280到410A.之內而電弧的電壓也需要控制在29到40V以內，并且焊接速度應當保持在20到50m/h內[4]。

4 結語

液壓支架焊接技術的應用，在國內的發展不同于其他的焊接工藝，其具有更高的精確度要求，而且所涉及的內容也更加的廣泛。為了提高液壓支架焊接技術的實效性，在實際的焊接過程中，焊接人員需要根據實際的液壓支架狀況，選擇最為合適的焊接速度和電弧電壓，實現高質量的焊接。

參考文獻：

[1]馮占淼，李爭，丁高劍.基于ANSYS的液壓支架連桿體焊縫結構形式優化分析[J].焊接技術，2012（08）.

[2]范智欣.液壓支架結構件焊接工藝研究[J].煤礦機電，2012（02）

[3]張禹飛.用氣體保護焊實現液壓支架千斤頂缸底及柱頭自動焊接機的設計與操作[J].科技創新導報，2012（08）.

[4]趙忠剛，曹文明，虞長江.高端液壓支架結構件制造工藝的先進性分析[J].科技資訊，2012（04）.