三方面阐述液压支架焊接技术的应用

杨东晖

摘 要：液压支架焊接技术属于全新的焊接技术，其建立在液压支架上，因而所具有的精确度会相当的高，并且它所拥有的焊接方法与其他的焊接有着相当大的区别。文章主要从焊接的方法、材料和工艺参数上对整个焊接技术进行了研究，并着重提出了其中的焊接质量控制要點，对它的发展前景进行了一定程度上的探索，阐述了其在现代焊接当中的多方面应用。

关键词：液压支架；焊接技术；方法；材料

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

在现代化下的煤矿采掘工作当中，液压支架属于其中的重要设备之一，而且它的功能主要在于使得煤矿采掘工作实现高产高效化发展，而且能够支撑顶板、推移相关的刮板机。液压支架结构十分的复杂，最主要的原因在于它所拥有纸板箱结构相当复杂，并且其中的焊缝呈现多样化的发展状况，对于整个焊接质量的提升有着最为明显的作用。

自从上世纪的80年代开始。世界上的煤炭工业便开始朝着现代化的趋势进发，它们带动了整个液压支架的迅速发展。尤其是西方国家，优先在井下的作业当中采用了先进的液压支架，其工作阻力相当大，并且可靠性十分高，为实际的煤矿井下作业产生了良好的效果，而且逐步使得井下作业成为了新时期的集中化生产作业。而我国也在上世纪的90年代着重发展液压支架的研制和开发领域，并且液压支架的发展方向也开始朝着大工作阻力以及高性能发展，这些内容对当前的液压支架焊接提出了严格的要求。因而现如今国内的焊接领域，已将提高整个液压支架焊接的有效性作为液压支架领域主要研究的方向和内容之一[1]。

1 液压支架焊接方法

液压支架的焊接已然成为了人们主要关注的焊接内容之一，而现代化的液压支架也在发展的过程中形成了相当多的焊接方法，其中不仅包括基础的焊条电弧焊和二氧化碳电弧焊，而且有较为先进的混合气体电弧焊以及保护焊。在早期的时候，液压支架主要被用在全方面的焊接当中，而伴随着焊接技术的不断优化，衍生出了质量十分高的二氧化碳气体保护焊，并且逐步应用到当代的液压支架焊接当中。尤其是一些高强钢，本身的屈服强度已然高于650MPa，为了切实减少电弧上热量的输入，需要采用一些大直径的焊条或者焊丝，而二氧化碳气体保护焊以及混合气体保护焊都需要采用一些1.2mm或者1.6mm的焊丝。由于二氧化碳气体的纯度对整个焊接质量有着相当大的影响，因而一般会要求其它的纯度在在百分之99.5以上。在一些高端的液压支架使用过程中，很多的液压支架制造企业都认为混合气体的最佳配比应当为：φ（Ar）80%+φ（CO2）20%[4]。而在液压支架的组成部分当中，立柱等元件属于最为基础的内容，而且一般会被应用在活柱的焊接当中，并广泛采用先进的旋转焊接技术，也就是二氧化碳气体保护焊以及混合气体保护焊进行固定，而活柱也会利用工装进行相应的旋转，以实现较高质量的焊接。由于活柱对表面质量有着相当大的要求，因而其对于整体的可靠性也会产生相当大的影响，可以利用一些离子弧喷涂或者激光溶敷进行深层次的焊接，以提高其表面的耐磨和抗氧化性能。伴随着液压支架的全面发展，更多的先进技术将会广泛的应用在液压支架的制造当中，而所能产生的效益也会不断增加[2]。

2 液压支架焊接材料

在我国的液压支架制造当中，很多时候会要求焊缝金属在整个焊态下具有相当高的力学性能，因而在选择焊材的时候，很多企业会主张运用等强匹配。但是西方国家的研究发展，如果采用了低强匹配，可以使得焊缝出现冷裂纹的状况显著减少，并且能够被工程结构的焊接广泛使用。现如今，国外对于这方面的研究并没有实际的理论体系。但是如果金属支架的结构本身具有相当大的刚度，在冷裂纹的出现属于难以避免的状况时，则需要选择比元器件强度稍微弱一些的材料作为其中的填充金属，也就是上文提到的低强匹配。而在接头强度稍微降低的状况下，需要提高接头所具有的韧性，才能够深层次提高接头所具有的综合性能，尤其是一些屈服强度本身在800MPa以上的结构件[3]。

3 焊接工艺

在现代化的发展当中，液压支架的焊接工艺所拥有的参数不仅包括了基础的焊接电流和电弧电压，还有着焊接的速度以及焊接的顺序，而当焊接电流过大的时候，十分容易产生热影响区催化，而如果焊接电流强度十分弱，又会使得焊缝内部出现较大的裂纹。因而，在实际的电流选择过程中，元控制在合适的角度，不仅不会产生催化的现象，而且也不可以产生裂纹。尤其电弧电压对于整个焊接位置的外观以及电弧的稳定性有着相当大的影响。在选择电弧电压的过程中，需要将电弧电压与实际的焊接电流进行匹配，尤其是一些气体的保护焊，两者之间的关系需要达到焊接电流I≤300A时，电弧电压U=（0.04×I+16）±1.5V；焊接电流I>300A时，电弧电压U=（0.04×I+20）±1.5V。如果在焊接的过程中，焊接速度相当快，并且容易使得焊缝出现较大的熔宽，如果焊接速度十分慢又会导致HAz出现严重的催化现象，使得焊接出现深层次的变形状况。在实际的液压支架焊接当中，需要将焊接电流控制在280到410A.之内而电弧的电压也需要控制在29到40V以内，并且焊接速度应当保持在20到50m/h内[4]。

4 结语

液压支架焊接技术的应用，在国内的发展不同于其他的焊接工艺，其具有更高的精确度要求，而且所涉及的内容也更加的广泛。为了提高液压支架焊接技术的实效性，在实际的焊接过程中，焊接人员需要根据实际的液压支架状况，选择最为合适的焊接速度和电弧电压，实现高质量的焊接。

参考文献：

[1]冯占淼，李争，丁高剑.基于ANSYS的液压支架连杆体焊缝结构形式优化分析[J].焊接技术，2012（08）.

[2]范智欣.液压支架结构件焊接工艺研究[J].煤矿机电，2012（02）

[3]张禹飞.用气体保护焊实现液压支架千斤顶缸底及柱头自动焊接机的设计与操作[J].科技创新导报，2012（08）.

[4]赵忠刚，曹文明，虞长江.高端液压支架结构件制造工艺的先进性分析[J].科技资讯，2012（04）.