液压支架结构件焊接工艺水平研究

液压支架结构件焊接工艺水平研究

任小平

陕煤集团神南产业发展有限公司   陕西神木  719300

摘要：煤矿行业的飞速发展对生产质量也提出了更高要求，这也就是对生产中采用的各项设备质量和性能都提出了更高要求，而液压支架结构件作为整个生产作业中采用的一种重要设备，其质量对生产作业的开展会造成直接影响，可见，确保其质量能够满足应用要求标准意义重大。由于液压支架结构件构成较为复杂，这也就对焊接技术提出了较高要求，而且也增加了焊接作业难度。通过大量的研究结果可以发现，焊接品质会对液压支架结构件质量造成直接影响，因此，需要从实际情况出发，加强对焊接工艺的分析。

关键词：液压支架；焊接工艺；焊接质量；保温处理

引言

在煤矿开采工作当中液压支架在其中的应用非常广泛，对保证整个煤矿巷道的安全性和稳定性有着至关重要的作用。由于液压支架结构是通过多种复杂结构构件所构成，因此在结构上属于一种相似结构，液压支架的尺寸相对较大，同时内部的结构比较复杂，很容易产生变形等问题。在煤矿开采过程当中，液压支架设备主要是使用在煤矿开采水平面不超过10度的缓倾斜煤层当中，在实际的使用工作当中具有稳定性良好，防护性能较强以及移动速度较快等特性。在巷道顶板的支护工作当中的适应性较强，液压支架全部由钢结构材料焊接构成，在整个结构焊接的类型上相对较多，同时造成焊接工作量明显提升，实际的焊接尺寸大小不容易控制，因此，经常会产生煤矿液压支架结构焊接的缺陷问题，以下针对这些问题进行了分析和研究。

1煤矿液压支架结构件构成及焊接条件

插板、伸缩梁、底座、尾梁和顶梁是液压支架结构的重点构成部分，煤矿综采面的支护和承载条件由支架结构保障。因为支架承受的负荷大，钢板是构成各支架结构物的重要材质，利用钢板构成各种支架结构物，继而对其实施整体焊接，支架框架构造物由焊接后的构造物构成。支架结构复杂，焊接量大，焊接过程中十分容易扭曲变形。在支架结构的焊接经过中，结构复杂和焊接量大，不易控制焊接，发生扭曲变形的情况，怎样保证支架结构的焊接品质，降低焊接扭曲变形率是支架加工、维修企业面临的极其关键的问题。焊接品质直接影响煤矿支架结构的应用性能，对应的焊接条件:①焊接结构的外形不可以有尖;②铰接部的4个孔的同轴度符合要求;③焊接平面上的非显示线性公差为2‰，焊接直线大于4m时，该公差不可以超过3‰;④平面度符合要求;⑤焊接部拉伸强度务必在520MPa以下。目的是保障焊接部的品质，应遵照恰当的方式和有关准则对焊部产生的地方实施焊接。液压支架的重点作用是耐重力，每种部件是钢板焊接而成的，这些部件一起变成了箱体结构。在现实的焊接中，不易保障焊接尺寸、焊接量的大小和烦琐的结构，况且十分容易出现焊接扭曲变形。因此，焊接支架构件时应怎样左右焊接品质，焊接不变形是极其关键的原因。

2液压支架结构件焊接工艺水平研究

2.1焊接定位控制

自动化焊接液压支架的实现，需要焊机能够进行空间位移以及保持标准的焊枪姿态。实时跟踪定位功能的设置可以对坡口和焊缝宽度进行自动识别，主要有以下3种技术。（1）运动控制技术。多变复杂的空间焊缝是液压支架构件焊缝的主导，其需要焊机对运行过程进行精准控制，确保顺着工件焊缝的空间移动，以及对相关工艺参数进行协调。（2）焊缝跟踪和定位技术。液压支架的组成是拼接的中厚板材，拼接时难以控制误差，以及难以准确定位焊缝，想要使自动焊接实现，需要焊机对改变的焊缝轨迹进行实时跟踪，可以结合改变的焊缝坡口自主调节工艺参数。在焊机焊接液压支架构件中，现在有些企业应用激光焊缝跟踪技术。（3）多层多道焊接技术。因为液压支架板材厚、尺寸大，为了降低工件热变形量和减少热输入，多层多道焊接的应用较多。焊接的重要技术是自动化多层多道焊接技术，该技术一般首先进行全部焊缝的打底焊接，然后实施盖面焊接。

2.2做好保温处理工艺

由于液压支架结构中用到的焊接板材的厚度基本上一致，并且从抗拉强度的角度来说，在具体落实低合金钢材焊接工作的过程中，需要做好预热处理工作，这种方法的运用能够最大限度避免焊接裂缝的出现，而且还能够对低应力现象进行有效把控。为了使整个焊接工作能够均匀受热，就应该做好预热处理工作。面对一些无法实施焊接作业的架构，就需要对其进行保温处理，常见的保温方法有覆盖火棉的方法。在整个操作过程中，如果热影响区域不能进行有效处理，就会对整个合金材料的塑性以及韧性产生影响，阻碍冷裂缝现象的治理工作的顺利开展。由此可见，具体焊接工作的开展应该运用合适的热输入方法，如果热输入方法的试验不当，就会导致热影响区域退化，随之引发过热问题，直接影响到焊接工作的性能以及焊接质量。

2.3合理控制焊接工艺

焊接液压支架结构件时，选择的焊接工艺会对组中焊接的液压支架结构件的质量和稳定性造成直接影响。因此，在做好准备作业后，需要相关工作人员对焊接采用的技术，依据焊接质量进行适当控制，最大程度确保整个焊接作业质量能够达到要求标准，不断提高液压支架结构件的稳定性和安全性，确保其在应用时不会出现问题。具体焊接作业开展时，可以从以下几个方面入手探讨：①依据实际情况选择与要求相符的焊接材料，原材料以液压支架结构件作为基础，考虑到采用的焊接材料会对最终制造的液压支架结构件质量造成直接影响。因此，焊接作业开展前，作为焊接人员要对采用焊接材料进行适当选择，严格审查焊接材料质量，查明液压支架结构件质量合格证明书以及生产厂家信息，确保最终生产的液压支架结构件质量可以达到要求标准，保证焊接作业能够达到要求标准。②焊接液压支架结构件前，需要耽搁一段时间，如果保存不当，使其遭受到周围环境破坏，有可能会出现铁锈等各种不良现象。因此，在进行钢板下料前，相关工作人员需要对其进行去氧化、校正、防腐等多项操作，同时，在下料和切割前，要严格依据液压支架结构件中的各项技术参数，通过数控火焰切割等方式完成相应操作。③做好结构部件组装。焊接液压支架结构件前要开展一系列焊接作业，而且需要改装结构构件。总而言之，要立足液压支架结构件的相应工艺要求，具体构成特点，对整个液压支架结构进行适当改装。

结语

综上所述，液压支架构件制造、修复中应用机器人焊接技术实现了理想的成效，不但优化了焊接工艺，而且提升了焊接质量和效率以及安全性，确保了焊接时的质量可靠性与稳定性，得到一线工作者的广泛肯定。当然，由于受拉筋以及工件空间部位的制约，难以焊接所有部位的焊缝，对难以进行焊接的位置和焊缝仍要求人工进行补焊。另外，对于坡口焊缝，因为下料机器人切割的坡口存在误差、焊接机器人难以准确跟踪，难以确保坡口焊缝的焊接质量，因此未来还要不断优化和完善相关工作。

参考文献

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