中部槽焊接工藝技術(shù)研究及應(yīng)用研究

高健

摘要：近幾年來，隨著我國煤炭行業(yè)的迅速發(fā)展，與此相關(guān)的煤機(jī)行業(yè)的競爭也越來越激烈。如今，煤礦井下的工作面刮板輸送機(jī)已經(jīng)逐步向著重型、可靠、自動化等方向發(fā)展。作為刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵部件，中部槽位于整個輸送機(jī)的中間位置，對于整個機(jī)器的運(yùn)行起著重要的作用，因此，整套設(shè)備的綜合性能將直接由中部槽的可靠性和耐磨性決定。為此，可以通過提高槽幫與中板、封底板之間焊接工藝的質(zhì)量水平，對刮板運(yùn)輸機(jī)整體焊接質(zhì)量的提升來有效提高整個采煤系統(tǒng)的壽命。基于此，本文將主要對中部槽的焊接工藝技術(shù)進(jìn)行分析與闡述。

關(guān)鍵詞：中部槽；超高強(qiáng)耐磨鋼；應(yīng)用研究

在當(dāng)今社會，煤炭行業(yè)的發(fā)展日新月異，相應(yīng)的煤機(jī)制造業(yè)所面臨的競爭也愈發(fā)激烈?；仡櫳鲜兰o(jì)六七十年代我國煤礦機(jī)械工業(yè)方面的發(fā)展水平，整體呈現(xiàn)出較為低迷的狀態(tài)，中部槽的最大槽寬也只有630mm，其槽幫還是軋制成型的。在二十一世紀(jì)以后，我國的發(fā)展水平逐漸可以與國際上同行的水平相媲美，但在實(shí)際的使用過程當(dāng)中部分中部槽還存在著許多焊接失效的問題，而這些問題的存在大大影響了設(shè)備的整體質(zhì)量，嚴(yán)重降低了中部槽的使用壽命。是以，我們需要對如今的生產(chǎn)工藝進(jìn)行充分的改進(jìn)和完善。

一、中部槽焊接工藝技術(shù)的研究意義

通過對相關(guān)行業(yè)發(fā)展趨勢的研究我們可以發(fā)現(xiàn)，大型煤炭井下綜合采煤設(shè)備的出現(xiàn)是煤機(jī)行業(yè)發(fā)展的必由之路。然而，有一點(diǎn)值得注意的是煤炭工業(yè)的有效建設(shè)必須以煤礦機(jī)械強(qiáng)有力的制造能力作為支撐，由此觀之，結(jié)構(gòu)件焊接工藝技術(shù)的研究與改進(jìn)就具有相當(dāng)?shù)谋匾?。一直以來，作為刮板輸送機(jī)的重要部件，中部槽位于輸送機(jī)的中部，據(jù)統(tǒng)計，幾乎每一臺輸送機(jī)設(shè)備都含有超過100節(jié)的中部槽，因此按產(chǎn)量來說，其應(yīng)該歸納入批量生產(chǎn)的行列，總數(shù)已占到了整臺輸送機(jī)的80%之多。毫不夸張地說，中部槽是整套設(shè)備的脊梁，因此，對于整套設(shè)備而言，中部槽的可靠性與耐磨性能具有十分重要的作用。從中我們可以看到，唯有提高槽幫與中板及封底板間的焊縫質(zhì)量才能夠有效提高整個采煤系統(tǒng)的使用壽命。

二、中部槽常見焊接缺陷簡述

（一）中部槽常見焊接缺陷

在實(shí)際的焊接過程當(dāng)中，作為一個合格的焊接接頭是不應(yīng)該有缺陷的，但實(shí)際上，由于焊接過程中各種操作上的失誤或者不可避免的因素，往往會出現(xiàn)種類繁多的焊接缺陷，例如夾渣、氣孔、裂紋、未焊透等。歸結(jié)起來，導(dǎo)致以上缺陷產(chǎn)生的主要原因是焊接技術(shù)的落后以及焊接參數(shù)的不合理。是以，在實(shí)際的焊接過程中應(yīng)額外注意，盡量避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（二）常見焊接缺陷的分類

通常意義上，我們將焊接裂紋視為機(jī)械工程結(jié)構(gòu)中危害最大的缺陷，因此，凡是能被探測出來的裂紋都應(yīng)該想辦法進(jìn)行消滅。而今，隨著工業(yè)的發(fā)展，斷裂力學(xué)在焊接產(chǎn)品當(dāng)中也得到了廣泛的應(yīng)用，因此，在某些特定的條件下，某些尺寸的裂紋是可以被允許存在的，但是對于其在焊件當(dāng)中造成的問題還是沒有得到實(shí)際的解決，由此我們不難看出預(yù)防焊接構(gòu)件當(dāng)中所產(chǎn)生的焊接裂紋具有一定的必要性。

按照裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)，焊接裂紋可以主要分為以下幾類：再熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂等。熱裂紋產(chǎn)生于高溫環(huán)境之下，主要沿奧氏體晶界開裂；而冷裂紋則是指在相當(dāng)?shù)偷臏囟确秶鷥?nèi)，在相關(guān)應(yīng)力、淬硬組織及氫的作用下在焊接接頭所產(chǎn)生的裂紋；此外，層狀撕裂的產(chǎn)生是由于軋制鋼材內(nèi)部的夾雜分層物在焊接的過程中會產(chǎn)生與軋制方向相垂直的應(yīng)力，在這樣的情況下所產(chǎn)生的焊接熱使得相關(guān)區(qū)域產(chǎn)生臺階狀的撕裂。

（三）中部槽常見裂紋的有效預(yù)防措施

為了防止裂紋的產(chǎn)生，預(yù)防槽體裂紋的生產(chǎn)就需要采取正確的焊接工藝，其具體的有效預(yù)防措施可以主要?dú)w納為以下幾點(diǎn)：其一，在滿足基本前提的情況之下，應(yīng)該使用韌性較強(qiáng)的焊接材料，對焊絲、鋼板坡口的鐵銹等污漬要進(jìn)行徹底的清洗；其次，要控制熱量的輸入，基于焊接接頭韌性足夠的前提之下，可以適當(dāng)提高熱輸入，增大冷卻時間，提高氫氣的逸出率，從而在一定程度上預(yù)防裂紋的產(chǎn)生；此外，合理的預(yù)熱可以增大熱循環(huán)的發(fā)生范圍，而較低的溫度參數(shù)能夠便于氫氣的擴(kuò)散逸出；最后，相關(guān)管理人員應(yīng)該加強(qiáng)對于施工工藝的管理措施，施工人員也應(yīng)該按照相關(guān)施工工藝嚴(yán)格執(zhí)行每一項(xiàng)施工步驟。

三、中部槽焊接變形分析

（一）中部槽焊接變形所帶來的實(shí)際問題

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，在對中部槽進(jìn)行焊接后常常會出現(xiàn)許多焊接變形的情況，究其原因，主要是因?yàn)橹邪迳瞎芭c槽口上下尺寸不匹配。前面已經(jīng)提到，中部槽構(gòu)件焊接工藝的質(zhì)量水平會對整項(xiàng)工藝流程造成直接影響，導(dǎo)致構(gòu)件的外形尺寸與所要求的尺寸精度相差甚遠(yuǎn)，使得其批量生產(chǎn)的構(gòu)件對接口出錯率高，整體運(yùn)轉(zhuǎn)將產(chǎn)生很大的噪音。此外，對于焊接變形后續(xù)的矯正焊接還會在一定程度上增加生產(chǎn)成本，對于機(jī)械加工以及裝配等工序的難度也有有所增加。而變形后的焊接產(chǎn)品會降低中部槽的承載能力，使得產(chǎn)品的穩(wěn)定性受到不同程度的影響。

（二）中部槽焊接變形的實(shí)際產(chǎn)生原因

中部槽焊接變形的實(shí)際產(chǎn)生原因可以歸咎為：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素、應(yīng)力變形以及外力變形等。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素主要是指產(chǎn)品自身的結(jié)構(gòu)與尺寸而使得焊接變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。而應(yīng)力變形則是指對于整個結(jié)構(gòu)件而言的非均勻的加熱過程，熱源集中于中間部位，使周圍受熱不均勻，而產(chǎn)生了壓縮塑性變形。

四、結(jié)束語

綜上所述，本文主要對刮板輸送機(jī)中部槽的焊接工藝技術(shù)進(jìn)行的分析與論述，并就其成因、所產(chǎn)生的缺陷以及有效的預(yù)防措施進(jìn)行了相關(guān)闡述，希望能對其焊接工藝技術(shù)的提升有所幫助。此外，通過對中部槽焊接工藝技術(shù)的具體研究我們發(fā)現(xiàn)其中還存在著許多的問題，針對其具體的實(shí)際問題，相關(guān)工作人員應(yīng)給予一定的重視并提高自身的焊接技術(shù)以使焊接工藝得到不斷的提升，從而有效提高焊接生產(chǎn)的工作效率以及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁本明.鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽的焊接工藝[J].科技風(fēng)，2013（12）：44-44.