淺議礦山機(jī)械焊接維修技術(shù)及其優(yōu)化策略

【摘 要】如何有效改善礦山機(jī)械設(shè)備的故障頻發(fā)，最大程度避免因機(jī)械故障問題所引致的成本增加、生產(chǎn)率下降，甚至造成后續(xù)工程作業(yè)活動(dòng)無法順利開展等一直是開礦企業(yè)的頭等難題。加之現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程越來越快，維修效率的提升成為了礦業(yè)企業(yè)技術(shù)革新的重要組成。本文就重點(diǎn)對礦山機(jī)械的焊接維修技術(shù)及其技術(shù)優(yōu)化辦法展開分析，以期與業(yè)界同行交流、探討。

【關(guān)鍵詞】開礦技術(shù)；礦山機(jī)械設(shè)備；機(jī)械維修技術(shù)；焊接技術(shù)

0.前言

因?yàn)榇蠖嗟V山機(jī)械是地下作業(yè)，工作空間受到限制，工作環(huán)境異常惡劣，同時(shí)施工空間窄小，內(nèi)部粉塵繁多，空氣濕度高，大氣壓強(qiáng)大。如果機(jī)械故障不能及時(shí)得到維修，極容易造成機(jī)械設(shè)備的永久損傷。這就需要機(jī)械設(shè)備管理人員對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)維修與介理保養(yǎng)，采用焊接技術(shù)對使用機(jī)械設(shè)備的維修是目前較為常見的辦法之一，其能以較快且較安全的優(yōu)勢，維護(hù)機(jī)械設(shè)備的良好狀態(tài)和延長設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備保持正常運(yùn)行，從而降低礦山企業(yè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.焊接技術(shù)在礦山機(jī)械維修中的應(yīng)用現(xiàn)狀

下面就以三班倒連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的大型礦山為例子，來進(jìn)行設(shè)備維修的現(xiàn)狀的分析。設(shè)備每個(gè)月都定點(diǎn)檢修，是為了確保機(jī)器設(shè)備的安全性和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。在對設(shè)備進(jìn)行檢查維修時(shí)，配件如有磨損到需要更替的地步，就隨著檢修更替下來。如果更替下來的零件還有維修的價(jià)值，則會(huì)被運(yùn)送到檢修車間進(jìn)行焊接維修。不過像才輪鉆的架子、四立鏟的認(rèn)臂等等非常大的機(jī)械設(shè)備，有的時(shí)候已經(jīng)有裂開，卻無法拆下，只能有維修人員到現(xiàn)場進(jìn)行搶修施工。

但是在焊接設(shè)備時(shí)，由于現(xiàn)場作業(yè)不太方便會(huì)出現(xiàn)局部受熱不均的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致變形；由于受工作條件的制約，會(huì)發(fā)生夾渣和裂痕的焊接漏洞；在焊接設(shè)備前準(zhǔn)備預(yù)熱不到位、焊接后熱處理工作沒有做好，都會(huì)出現(xiàn)氣孔和裂紋。這些帶有焊接缺欠的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)，不過多長時(shí)間就有會(huì)出現(xiàn)裂縫，有的裂縫則會(huì)快速的拉長，又要進(jìn)行第二次的維修工作。如此周而復(fù)始，設(shè)備的焊接成本就會(huì)增多，耽誤了設(shè)備的作業(yè)時(shí)間，重則會(huì)延誤工期，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在對設(shè)備進(jìn)行焊接維修史，不但要增強(qiáng)焊工的技能水平，還應(yīng)當(dāng)采取相關(guān)的措施。

2.影響礦山機(jī)械維修焊接技術(shù)的主要因素

2.1自然環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響

采礦業(yè)的作業(yè)環(huán)境通常都很惡劣，而礦山上的機(jī)器設(shè)備不但常年在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行施工作業(yè)，而且還受到風(fēng)吹雨打、日頭暴曬等自然環(huán)境的磨損，因此各個(gè)零部件的生命周期會(huì)縮短，進(jìn)而出現(xiàn)裂紋而導(dǎo)致?lián)p壞。在對這種大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)不但有較高的焊接要求，而且在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，焊接的含氫量會(huì)由于空氣濕度過大會(huì)產(chǎn)生氣孔，大大的降低焊接的牢固性。這時(shí)，就應(yīng)當(dāng)用低氫的焊條，同時(shí)要掌握好焊條烘干的時(shí)間段和次數(shù)，這樣就可以確定焊接處隨時(shí)都可以進(jìn)行烘干工作，而規(guī)避產(chǎn)生氣孔和裂紋等焊接缺欠。

2.2操作場所溫度對焊接效果的影響

影響焊接效果的又一重要因素就是焊接溫度，北方的冬天非常寒冷，最低溫度可達(dá)零下20攝氏度。通常極為寒冷的溫度下不能進(jìn)行焊接作業(yè)，因?yàn)闇囟鹊蜁?huì)導(dǎo)致冷焊和虛焊的現(xiàn)象發(fā)生，假若這時(shí)提高焊接溫度則會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度下滑導(dǎo)致安全性下降。因此在嚴(yán)寒的環(huán)境下進(jìn)行焊接作業(yè)想要達(dá)到最佳效果，就應(yīng)當(dāng)掌握好焊接的問題，在此基礎(chǔ)上還要對焊接前的加熱和焊接后的熱處理的溫度都要嚴(yán)格的掌握好。焊接前進(jìn)行加熱處理，能夠縮小溫差和焊接作業(yè)時(shí)的冷卻速度，以達(dá)到降低焊接應(yīng)力的目的。

3.礦山機(jī)械設(shè)備的故障特點(diǎn)

3.1故障的潛在性

每個(gè)機(jī)械設(shè)備在使用過程中都存在潛在故障，零件的參數(shù)在各種磨損中不斷上下浮動(dòng)，一旦參數(shù)值超出規(guī)定范圍時(shí)，潛在故障便將發(fā)生。但是，機(jī)械設(shè)備都有一定的安全系數(shù)，所以在運(yùn)行過程中參數(shù)發(fā)生的變動(dòng)即使超出規(guī)定值，也未必發(fā)生故障。此外，機(jī)械的潛在故障到發(fā)生故障都需要經(jīng)過一定的時(shí)間，在這段時(shí)間里通過高頻、全面的保養(yǎng)可以一定程度上延長機(jī)械的壽命。

3.2故障的多樣性

機(jī)械在長時(shí)間運(yùn)行下，因?yàn)槟p、腐蝕、疲勞、老化等各種問題，每個(gè)零件都可能出現(xiàn)小同的故障.例如軸彎曲、桿斷裂等。這些故障產(chǎn)生的原因和破損程度都不一樣，故而形成了故障形式的多樣性。

4.改善礦山機(jī)械設(shè)備焊接技術(shù)的對策

4.1高度重視焊前準(zhǔn)備及清理工作

焊接前的準(zhǔn)備工作，就是在焊接機(jī)械設(shè)備之前，焊工應(yīng)把準(zhǔn)備工作都做好。這就要求焊接人員先確定機(jī)械設(shè)備的型號(hào)規(guī)格之后，來讓焊件和焊條相匹配。在此基礎(chǔ)上，焊工還應(yīng)當(dāng)預(yù)測性的分析該焊件的性質(zhì)，比如焊件的防裂性、化學(xué)成分、腐蝕性等進(jìn)行細(xì)致的分別，這樣才能夠保證使用的焊條能夠和設(shè)備相融合。

4.2精細(xì)化焊接工藝

首先，焊條直徑以及相關(guān)的焊接電壓、電流以及速率的選取都是以焊接的部位和坡口的形態(tài)、尺寸大小來決定的。在使用低氫焊條時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握好烘干時(shí)的熱度和烘干的頻率，要做到隨時(shí)焊接隨時(shí)烘干，就會(huì)使發(fā)生氣孔、裂紋的發(fā)生率大大降低。

其次，在進(jìn)行焊接前的預(yù)熱和焊接后的熱處理時(shí)，要掌握好溫度。在高碳鋼這種焊接敏感的焊件來說，溫度的控制極為重要；在焊接前進(jìn)行預(yù)先加熱，可以縮小溫差和焊件散熱慢，從而使焊接的應(yīng)力降低；在焊接完畢后不做處理，整個(gè)溫度就會(huì)極速下降，導(dǎo)致焊接不部位焊接不牢固。如果在焊接后進(jìn)行回火處理，就會(huì)使焊接部位的溫度保持一段時(shí)間與焊接時(shí)的溫度相等的度數(shù)，這樣再使焊接部位冷卻?；鼗饡r(shí)保持的時(shí)間越長，溫度越高，就越有利于應(yīng)力的消除。應(yīng)力的降低不但會(huì)減少設(shè)備的裂痕，而且還能夠使設(shè)備的負(fù)載力增強(qiáng)。

再者，焊接的次序和方位的選取要適應(yīng)焊接的需要。通常使采用對稱焊接的方法，如果有不對稱的裂縫進(jìn)行焊接，應(yīng)當(dāng)先焊接裂縫短的一邊，焊接錯(cuò)著的短焊縫、承載力大的焊縫、收縮較大的焊縫都應(yīng)當(dāng)首先焊接，這樣就可以降低焊件的變形程度和應(yīng)力的減少。焊接方式的選取要適應(yīng)焊件的需要。進(jìn)行長縫焊接時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循從中間向兩邊焊接的原則，這樣焊接處不容易變形。

最后，焊接應(yīng)力的降低可以用錘擊焊接的方式。應(yīng)力的產(chǎn)生是有焊縫冷卻而產(chǎn)生的，因此用錘子擊打焊縫處，就會(huì)使應(yīng)力降低0.04%至25%。在對焊接處進(jìn)行錘擊時(shí)，保持的溫度應(yīng)當(dāng)100到1500度之間或者高于4000度。應(yīng)為在2000度到3000度之間是金屬是在易脆期，如若用錘擊極易斷開。

4.3嚴(yán)格按照焊接規(guī)范檢驗(yàn)

首先是焊接前的檢驗(yàn)工作，應(yīng)檢驗(yàn)焊接條件、焊接前準(zhǔn)備和預(yù)熱，準(zhǔn)確無誤的按著要求進(jìn)行焊接前的準(zhǔn)備工作，就能在最大程度上減少焊接缺欠的發(fā)生，從而使焊接質(zhì)量得到保證。

其次，在焊接過程中的檢驗(yàn)，在焊接時(shí)嚴(yán)格遵循焊接準(zhǔn)則，檢驗(yàn)成形的焊縫和焊接后的熱處理是否符合要求。

再者，焊接完畢后的檢驗(yàn)工作，外部是檢驗(yàn)焊接處的形態(tài)和表面有無缺欠。對內(nèi)部的檢測則是運(yùn)用超音波和磁粉進(jìn)行探傷檢查。如果是有焊接缺欠，就必須做完現(xiàn)場清潔后在進(jìn)行焊接修復(fù)工作，最后合格再停工。

5.結(jié)語

綜上，關(guān)于礦山機(jī)械焊接技術(shù)的維修及優(yōu)化辦法仍需要相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)踐中反復(fù)摸索，以探求出更多、更好的改善方案，以最大限度降低礦山企業(yè)經(jīng)營成本，在競爭激烈的市場中實(shí)現(xiàn)長足發(fā)展。 [科]

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