液压支架结构件常见缺欠国内外标准对比解析

2020-09-10李福永杨高白海明

电焊机 2020年1期

李福永　杨高　白海明

摘要：逐一对比解析液压支架结构件常见的缺欠标准ISO 5817和MT/T 587，主要包括缺欠类别、相应的检测等级和验收等级。国内外标准主要差异性表现为：（1）缺欠验收仅是MT/T 587的一部分，其适用范围广于ISO 5817，但没有ISO 5817系统、具体和全面;（2）MT/T 587仅对表面缺欠和几何形状缺欠有具体规定，但未对内部缺欠详细解释，仅要求缺欠验收符合GB/T 11345规定;（3）关于表面缺欠和几何形状缺欠，MT/T587-Ⅰ类比ISO5817-C级评定更为苛刻。最后，制定了常见缺欠的应对措施：（1）为降低应力集中，宜采取焊趾打磨;（2）两标准均允许内部气孔和夹杂缺欠存在，但应满足评定极限值;（3）几何形状缺欠虽然降低了接头的承载力，但可增加焊缝厚度进行补偿。

关键词：液压支架;缺欠标准;对比解析;差异性;应对措施

中图分类号：TG457 文献标志码：C 文章编号：1001-2303（2020）01-0088-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.16

0 前言

随着煤矿开采技术的迅速崛起，液压支架积极地向智能化和无人化开采目标迈进。高端类液压支架工作阻力高达26 000 kN，要求结构件循环使用寿命60 000～80 000次。为保障液压支架安全、可靠和高效地开采，标准的贯彻和落实尤为重要[1]。近年来，各企业逐渐引进ISO3834-2国际焊接企业管理体系，从而保证了质量等级能与国际接轨。本文将常见的液压支架结构件缺欠质量等级、相应的检测等级和验收等级的欧洲（国际）标准和煤炭行业标准进行对比解析。具体来说，ISO 5817是欧洲（国际）缺欠验收的总则性标准，与其相对应的验收标准是ISO 17635。MT/T 587是国家煤炭行业发布的关于液压支架结构件制造技术条件，但未具体规定焊缝内部缺陷验收等级，仅要求验收标准符合GB/T 11345规定。

由于考核的出发点和侧重点不同，因此两标准ISO 5817和MT/T 587對表面缺欠的具体衡量指标有所不同。通过对比解析，寻找常见焊缝缺欠的差异性并提出相应的解决措施，从而更好地为液压支架结构件制造提供安全、可靠和高效的保障。

1 标准对比

涉及出口产品，液压支架结构件焊缝缺欠质量等级采用国际标准ISO 5817-2014（简称ISO 5817），它是缺欠验收的总则性标准，规定了三个质量等级，其中B级质量最高、C级次之、D级质量最低。缺欠种类包括：表面缺欠、内部缺欠、几何形状缺欠和多种缺欠。国际标准ISO17635-2010（简称ISO 17635）是焊缝无损检测方法验收等级标准，列出了质量标准和无损检测标准的检测技术、检测等级以及可接受水准之间的关系。ISO 17635附录C（资料性）给出了外观、表面及内部检验相应方法的验收等级，如表1所示。此外，ISO 5817附录C对焊缝的疲劳等级C63（c）、B90（c）和B125做出了附加要求，这为结构件循环使用寿命提供了参考依据。

涉及内销产品，液压支架结构件焊接缺欠质量等级采用行业标准MT/T 587-2011（简称MT/T 587），是液压支架结构件制造技术规范。适用范围：下料、焊接、返修和检验。焊缝等级分为Ⅰ类焊缝和Ⅱ类焊缝，其中Ⅰ类焊缝质量级别较高。国标GB/T 29712-2013（简称GB/T 29712）规定了铁素体全熔透焊接接头超声波检测-国标GB/T 11345-2013（简称GB/T 11345）的验收等级，如表2所示。

ISO 5817质量等级中B级焊缝要求最高，液压支架结构件绝大多数焊缝达到C级即可满足工作阻力和疲劳寿命要求。液压支架结构件的重要受力部件的焊缝等级为MT/T 587-Ⅰ类，其余部位的焊缝等级为MT/T 587-Ⅱ类。通过对比解析得出，ISO5817-C级与MT/T 587-Ⅰ类焊缝质量等级相当，ISO5817-D级与MT/T 587-Ⅱ类焊缝质量等级相当。

2 缺欠类别

为保证焊接质量管理水平能与国际接轨，现将液压支架结构件中典型缺欠类别逐一梳理，并进行分类对比解析。

2.1 焊缝术语

符号详见ISO 2553，具体含义解释如表3所示。

2.2 缺欠类别

关于裂纹、未完全熔合和翻边（焊瘤）等表面缺欠，国内外标准评定均较严格，如表4所示。关于表面气孔、盖面咬边和弧坑缩孔等表面缺欠，MT/T 587-Ⅰ类评定等级比ISO 5817-C级更为苛刻。

MT/T 587未具体解释内部缺欠，仅要求检验等级符合GB/T 11345 至少A级规定，验收按照GB/T 29712的3级执行。ISO5817-C级允许焊缝均布气孔和局部密集气孔存在，这虽然会对接头性能有一定的影响，但若满足表5所允许的缺欠极限值范围内，并不会降低液压支架工作阻力和结构件的循环使用寿命。

关于未焊透缺欠，常见的液压支架结构件未焊透类型为T型接头，该缺欠会缩小焊缝的有效面积，降低力学性能，且会成为裂纹源，如表5所示。

常见的几何形状缺欠类型为错边和角焊缝根部间隙，虽然减少了焊缝的有效承载厚度，降低了力学性能，但都可通过增加焊缝厚度进行补偿。MT/T 587-Ⅰ类要求比ISO 5817-C更为苛刻，如表6所示。

3 差异性

寻找ISO 5817和MT/T 587中焊缝缺欠质量等级的差异性，以期为生产提供更可靠和安全依据。

（1）应用范围：MT/T 587应用范围比ISO 5817广，但没有ISO 5817系统、具体和全面。此外，ISO

5817附录C额外提出了焊缝的疲劳等级。

（2）评定等级：一般来说，ISO5817-C级与MT/T 587-Ⅰ类焊缝质量等级相当，ISO5817-D级与MT/T 587-Ⅱ类焊缝质量等级相当。但由于考核的出发点和侧重点不同，MT/T587-Ⅰ类要求表面缺欠和几何形状缺欠评定级别比ISO 5817-C级更为苛刻。

（3）详尽程度：MT/T 587仅对表面缺欠和几何形状缺欠有规定，但未对内部缺欠具体解释，仅要求验收符合GB/T 11345。

4 应对措施

为提高液压支架的工作阻力和循环使用寿命，郑州煤矿机械集团公司逐渐引进ISO 3834-2国际焊接企业管理体系，促进了焊接质量水准与国际接轨，生產中涉及的缺欠类别宜参考的应对措施[8-9]为：

（1）涉及高端产品的表面缺欠和几何形状缺欠，建议选取两标准较为严格的评定级别。关于内部缺欠，MT/T 587未具体解释部分可参照ISO 5817执行。

（2）为降低应力集中，提高接头的循环使用寿命，宜采取焊趾打磨和TIG熔修方法。实际施工时以焊趾打磨为主，并利用HJC40型焊缝检尺测量深度。