關(guān)于反變形工藝在液壓支架生產(chǎn)的應(yīng)用研究

【摘要】在液壓支架的生產(chǎn)過程中，焊接是比較常見的、十分關(guān)鍵的加工工藝，焊接的水平在很大程度上影響著液壓支架的質(zhì)量與液壓支架的生產(chǎn)效率，因此如何在最大程度上降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接變形已經(jīng)成為液壓支架生產(chǎn)者所探討的主要問題。而反變形工藝是控制焊接變形的常用工藝，對控制焊接變形有著十分重要的作用，于是筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)主要探討了反變形工藝在液壓支架生產(chǎn)的應(yīng)用，以供有關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】反變形；液壓支架；焊接；變形；應(yīng)用

焊接工藝是液壓支架生產(chǎn)工程中十分重要的一個環(huán)節(jié)，同時也是難以控制的環(huán)節(jié)，因?yàn)樵诤附庸に囍锌赡苡捎诤附邮軣岵痪鶆蚧蛘吆附涌p布置設(shè)計(jì)不正確等因素而發(fā)生焊接變形，這些焊接變形如果不加以嚴(yán)格控制不僅僅會直接影響到液壓支架的外形與精度，進(jìn)一步加大了后期矯正工作，降低液壓支架的生產(chǎn)效率。同時還在很大程度上影響到液壓支架的承載能力。因此如何在在最大程度上降低焊接變形已經(jīng)越來越引起液壓支架生產(chǎn)者的重視，而目前最常用的控制焊接變形的工藝就是反變形工藝，它能通過必要的工藝手段，使焊縫的正反兩面橫向收縮量趨于平衡，進(jìn)而得到比較平整的焊接面，保證液壓支架構(gòu)建的焊接質(zhì)量。于是作為液壓支架生產(chǎn)者應(yīng)該進(jìn)一步加大反變形工藝在液壓支架生產(chǎn)的應(yīng)用研究，通過控制焊接變形來提高液壓支架的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。

1、反變形工藝概念及其優(yōu)勢

1.1 反變形工藝概念

所謂的反變形工藝就是在構(gòu)建焊接之前利用有關(guān)技術(shù)分析與預(yù)測構(gòu)建焊接之后可能發(fā)生焊接變形的方向與變形量，然后使需要焊接的構(gòu)件發(fā)生方向相反、變形量相同的變形，借以抵消或者補(bǔ)償構(gòu)件焊接之后產(chǎn)生的焊接殘余變形，進(jìn)而達(dá)到避免液壓支架構(gòu)件焊接后出現(xiàn)變形的目的，得到比較平整的焊接平面，這種焊接工藝就是反變形工藝，是控制焊接殘余變形常用的方法之一。

1.2 反變形工藝的優(yōu)勢

反變形工藝能夠根據(jù)液壓支架構(gòu)件焊接后的殘余變形規(guī)律，在焊接之前就使用外力使焊件產(chǎn)生與預(yù)計(jì)焊接變形相反的變形，這樣就能使焊接殘余變形量抵消預(yù)先設(shè)計(jì)的變形量，進(jìn)而保證焊接之后的構(gòu)件能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度。在液壓支架構(gòu)件焊接過程中，反變形工藝能夠有效控制焊接殘余變形，進(jìn)而有效降低焊接構(gòu)件的后期矯正工作，在很大程度上提高了工作效率，同時通過反變形工藝也能夠進(jìn)一步保證液壓支架構(gòu)件的焊接質(zhì)量，保證企業(yè)的生產(chǎn)效益。

2、液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及焊接變形

液壓支架的結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要包含頂梁、掩護(hù)梁、底座以及護(hù)幫等箱體結(jié)構(gòu)，并且這些結(jié)構(gòu)主要由很多個各種形式的構(gòu)件拼焊連接而成，而在焊接過程中由于受到多種因素的影響會出現(xiàn)各種各樣的焊接變形，這些焊接變形集合到一起就會造成整個液壓支架產(chǎn)生變形，進(jìn)而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的精度與平整度。在液壓支架構(gòu)件焊接過程中出現(xiàn)的焊接變形主要有主筋板與底板的橫向變形與縱向變形、液壓支架頂梁或掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的頂板與側(cè)板的連接焊縫的角變形等變形，這些變形在很大程度上影響到了液壓構(gòu)件的精度與平整度，加大了液壓支架構(gòu)件焊接后期的矯正工作量，降低了生產(chǎn)效率。

3、反變形工藝在液壓支架生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 反變形工藝在液壓支架頂梁焊接中應(yīng)用

液壓支架頂梁主要是由大小頂板、蓋板與主筋板拼焊連接而成的箱式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的焊縫比較偏離構(gòu)件中線軸，偏離中線軸的焊縫不僅僅會構(gòu)件的縱向變形，還會引起構(gòu)件的彎曲變形，于是在液壓支架頂梁在焊接過程中出現(xiàn)的變形量比較大，因此必須要進(jìn)一步加強(qiáng)反變形工藝在液壓支架頂梁焊接中應(yīng)用，進(jìn)而控制頂梁焊接變形。在使用反變形工藝時，首先要對構(gòu)件進(jìn)行焊接試驗(yàn)，然后測量構(gòu)件在自然狀態(tài)下的焊接變形量，接著對所需要焊接的構(gòu)件施加外力，使其產(chǎn)生與焊接變形相反的變形量，然后根據(jù)頂梁結(jié)構(gòu)的外形和焊縫的布置，采取先焊收縮量較大的焊縫與拘束度較大而不能自由收縮的焊縫，后焊收縮量較小的焊縫與拘束度較小而能自由收縮的焊縫，進(jìn)而使焊接產(chǎn)生的變形量能夠抵消預(yù)設(shè)的變形量，從而保證液壓支架頂梁結(jié)構(gòu)的焊接平整度與精度，提高頂梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接質(zhì)量。

3.2 反變形工藝在液壓支架側(cè)護(hù)板生產(chǎn)中的應(yīng)用

在液壓支架側(cè)護(hù)板的焊接過程中經(jīng)常會出現(xiàn)側(cè)護(hù)板兩側(cè)焊接不能同步進(jìn)行而導(dǎo)致焊接過程中熱量的輸入不同，進(jìn)而使構(gòu)件出現(xiàn)焊接角變形，不僅僅在一定程度上增加了構(gòu)件的后期矯正修理工作，同時還會使焊接構(gòu)件內(nèi)由于熱輸入不穩(wěn)定而致使其內(nèi)部殘余大量的應(yīng)力，在很大程度上降低了焊接構(gòu)件的硬度，因此在液壓支架側(cè)護(hù)板的生產(chǎn)過程中必須要進(jìn)一步采用反變形工藝來控制焊接殘余變形，進(jìn)而保證側(cè)護(hù)板的焊接質(zhì)量。

在使用反變形工藝對液壓支架側(cè)護(hù)板進(jìn)行焊接之前必須要做好實(shí)驗(yàn)工作，這是為后期預(yù)設(shè)構(gòu)件反變形量的重要依據(jù)。因此在焊接之前，焊接人員必須要根據(jù)構(gòu)架的性能確定合適的焊接材料與工藝，例如焊接所需要的氣體、焊材、焊接程序以及后期的熱處理，然后焊接人員采用確定好的焊接工藝以及焊接材料對構(gòu)件進(jìn)行焊接試驗(yàn)，就是在自然狀態(tài)下對構(gòu)件進(jìn)行焊接，然后使用相關(guān)的工具嚴(yán)格測量焊接之后的焊接殘余變形量，然后根據(jù)自由狀態(tài)的變形量作為反變形的依據(jù)。

然后焊接人員根據(jù)自然狀態(tài)下的焊接殘余變形量來預(yù)設(shè)反變形量，焊接人員應(yīng)該采用合適的工具以及適當(dāng)?shù)耐饬κ切枰附拥臉?gòu)件產(chǎn)生一個反變形量，盡可能使反變形量與自然狀態(tài)下構(gòu)件變形量保持相同，因?yàn)榉醋冃瘟窟^大或者過小都會直接影響到構(gòu)件焊接之后的平整度與精度。接著焊接人員應(yīng)該保持與構(gòu)件焊接試驗(yàn)的完全相同的環(huán)境下進(jìn)行構(gòu)件焊接，先用反變形樣板進(jìn)行組對，預(yù)留好統(tǒng)一合理的反變形量，然后定位好，先焊接側(cè)護(hù)板內(nèi)側(cè)焊縫一道，再完全焊接側(cè)護(hù)板外側(cè)全部成形，最后再焊接內(nèi)部其余蓋面焊縫。

最后，焊接人員必須要對焊接之后的構(gòu)件及時進(jìn)行熱處理，因?yàn)樵跇?gòu)件焊接完以后，有些地方將會出現(xiàn)不同程度的接頭不平整，然后焊接人員應(yīng)該及時采用退火的辦法消除殘余變形。

4、應(yīng)用反變形工藝所要注意的問題

雖然反變形工藝能夠很好的控制液壓支架構(gòu)建焊接殘余變形量，但是在具體的應(yīng)用中必須要注意一些問題，否則就會使反變形工藝不近不能控制焊接變形量，還有可能進(jìn)一步加大液壓支架構(gòu)件焊接變形。首先在焊接之前必須要對所需要焊接的構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)，測定出構(gòu)件在自然狀態(tài)下焊接之后產(chǎn)生的形變量，這是比較重要的一個步驟，只有這樣才能夠進(jìn)行后期的反變形量的設(shè)置。另外還要注意的一個問題就是反變形量的設(shè)置，這個環(huán)節(jié)對于反變形工藝應(yīng)用的成功與否有著很大的影響，如果反變形量設(shè)置過小就會無法完全抵消焊接變形，如果反變形量設(shè)置過大就會造成預(yù)設(shè)變形量剩余而產(chǎn)生焊接變形，因此在預(yù)設(shè)構(gòu)件反變形量時必須要經(jīng)過科學(xué)、精密的計(jì)算，然后在嚴(yán)格控制的情況下使構(gòu)件產(chǎn)生合適的反變形量，進(jìn)而使其能夠完全抵消焊接變形而不產(chǎn)生剩余，從而保證液壓支架焊接的質(zhì)量，提高液壓支架的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

5、結(jié)束語

焊接工藝師液壓支架生產(chǎn)過程中必不可少的環(huán)節(jié)，同時也是最容易發(fā)生焊接變形的環(huán)節(jié)，對構(gòu)件的精度有著很大的影響，而反變形工藝能夠通過對構(gòu)件預(yù)先設(shè)計(jì)反變形量來控制構(gòu)件焊接殘余變形量，進(jìn)而保證構(gòu)件的焊接質(zhì)量。因此液壓支架生產(chǎn)者必須要加強(qiáng)對反變形工藝的研究，進(jìn)而擴(kuò)大反變形工藝在液壓支架生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，提高液壓支架的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

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