導(dǎo)語：液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口焊接工藝探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:液壓支架板件坡口的焊接質(zhì)量直接影響整個液壓支架的質(zhì)量，為滿足當(dāng)前煤炭生產(chǎn)對液壓支架的質(zhì)量要求，結(jié)合液壓支架生產(chǎn)實際，對液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口焊接工藝進行優(yōu)化設(shè)計，進一步規(guī)范坡口切割工藝和角度，制作坡口檢驗工裝，提高高端液壓支架的制造質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:液壓支架;板件坡口;焊接工藝

1前言

液壓支架是煤礦智能化開采的重要設(shè)備，是利用液體產(chǎn)生的巨大支撐力來實現(xiàn)液壓支架的伸縮、橫移，從而對煤礦頂板進行支護。液壓支架由頂梁、掩護梁、底座、千斤、頂立柱、推移裝置、液壓控制系統(tǒng)和其他輔助裝置等組成。由于液壓支架的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且焊接部分所占比例高，所以焊接工藝對整個液壓支架的質(zhì)量影響較大。隨著煤炭企業(yè)生產(chǎn)中對高端液壓支架需求量的增加，對液壓支架的制造質(zhì)量及支撐高度提出了新的要求，同時面臨國內(nèi)外同行業(yè)的激烈競爭，液壓支架制造廠家只有不斷提高制造能力、生產(chǎn)水平，才能當(dāng)前市場中站住腳。坡口角度是影響焊縫成形、焊接稀釋率、熔合區(qū)形狀的一個重要焊接工藝因素，原有的液壓支架結(jié)構(gòu)件板件的坡口角度為50°，熔深深度不能滿足焊接件的技術(shù)參數(shù)要求，結(jié)構(gòu)件板件坡口的焊接工藝已經(jīng)難以滿足當(dāng)前礦井生產(chǎn)對液壓支架的需求，如不進行坡口焊接工藝優(yōu)化將會影響整個液壓支架的工作性能以及安全性。如何不斷提高液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口焊接質(zhì)量，以滿足生產(chǎn)企業(yè)對液壓支架的要求，成為液壓支架制造企業(yè)共同關(guān)心的問題。這就需要對原有的液壓支架結(jié)構(gòu)件板件的坡口焊接工藝進行優(yōu)化，特別是坡口焊接角度、坡口切割工藝優(yōu)化、檢驗工裝的研究設(shè)計等進行優(yōu)化，提高液壓支架結(jié)板件的合格率，逐步提升產(chǎn)品質(zhì)量，同時節(jié)約成本，不斷提升液壓支架工作性能以及安全性。

2焊接工藝現(xiàn)狀分析

隨著液壓支架結(jié)構(gòu)件板件對材質(zhì)要求的提升，對高強度鋼板的焊接性能要求更高。作為基礎(chǔ)制造工藝中的一環(huán)，焊接是一種精確、可靠、低成本、高科技的材料連接方法。原有的液壓支架結(jié)構(gòu)件坡口焊接工藝，其焊接質(zhì)量雖然也可以達到液壓支架基本的焊接質(zhì)量要求，但距離高端液壓支架質(zhì)量要求還有很大的差距。原來生產(chǎn)中所采用的坡口形式，其焊接質(zhì)量雖然也可以達到支架的焊接要求，但若應(yīng)用到現(xiàn)在的工作中效率很低，影響生產(chǎn)工期，而且焊接質(zhì)量也不理想，浪費焊絲，增加了生產(chǎn)成本;原先的氣割坡口是正面打坡口，效率低、速度慢;平面成形差，有鋸齒現(xiàn)象;坡口大小難控制，且火焰利用率低。這些都在一定程度上影響了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量［1－2］。

3坡口焊接工藝優(yōu)化設(shè)計

為提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約成本，避免造成不必要的浪費，保證生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，需要對高端液壓支架的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的坡口進行工藝優(yōu)化。

3.1坡口角度工藝優(yōu)化

在液壓支架的裝配過程中，結(jié)構(gòu)件板件具有一定形狀的溝槽的部分稱為坡口，坡口是施焊的重要部位，坡口焊接質(zhì)量直接影響整個液壓支架的質(zhì)量，而在液壓支架結(jié)構(gòu)件板件中主筋貼板和蓋板是重要的焊接部件。因此，主要是對結(jié)構(gòu)件板件中的主筋貼板和蓋板切割出的坡口角度進行了工藝優(yōu)化，將結(jié)構(gòu)件主筋貼板和蓋板的坡口角度根據(jù)液壓支架結(jié)構(gòu)件的焊接強度規(guī)格要求做出相應(yīng)調(diào)整［3］。1)坡口焊接角度工藝優(yōu)化液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口焊接角度工藝優(yōu)化的重點是主筋貼板和蓋板的坡口角度，要充分考慮液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋貼板和蓋板板材的厚度來最終確定切割設(shè)備切割坡口角度的大小，氣割坡口角度的大小直接影響焊縫的熔深度，進一步影響到焊接部位的強度［4－5］。當(dāng)液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋貼板的厚度小于25mm時，切割設(shè)備切割出的坡口角度為40°;當(dāng)液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋貼板的厚度大于或等于25mm時，切割設(shè)備切割出的坡口角度為37°。具體如圖1所示。當(dāng)液壓支架結(jié)構(gòu)件蓋板的厚度小于25mm時，切割設(shè)備切割出的坡口角度為40°;當(dāng)液壓支架結(jié)構(gòu)件蓋板的厚度大于或等于25mm時，切割設(shè)備切割出的坡口角度為37°。具體如圖2所示。液壓支架主筋貼板和蓋板的坡口角度工藝優(yōu)化節(jié)約了焊接時的使用焊絲數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本。液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋貼板和蓋板的焊縫焊接熔深度越好，熔深截面積越大，工件的強度越大，機械性能越好，使用壽命越長，滿足高端液壓支架的要求。圖1貼板焊接示意圖圖2蓋板焊接示意圖2)坡口切割工藝優(yōu)化液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口切割方式主要有機械冷加工、機械熱加工兩種方式。(1)坡口的機械冷加工主要是使用機械設(shè)備進行切割，其特點是加工時間長、成本高、效率低，在液壓支架機構(gòu)件板件坡口加工中很少采用。(2)坡口的熱加工主要通過切割氣體燃燒產(chǎn)生的高溫熔化多余的金屬材料，達到金屬熱加工的目的，主要包括手工坡口、半自動切割、全自動機器人切割。手工坡口是操作人員手動坡口加工，對工作場所沒有限制，可以在提供氧氣的場所進行切割，對操作人員技術(shù)水平要求高，操作人員在作業(yè)時易出現(xiàn)疲勞，難以實現(xiàn)持續(xù)性加工，加工質(zhì)量不穩(wěn)定難以批量生產(chǎn);半自動切割適用于加工直線坡口，加工效率低，易形成一端深、一端淺的現(xiàn)象，很難滿足工藝要求，不能對其他形式的坡口進行切割;全自動機器人切割坡出的坡口角度合適，產(chǎn)品厚度均勻，加工質(zhì)量穩(wěn)定，可以實現(xiàn)大批量加工，降低了勞動強度。液壓支架結(jié)構(gòu)件板件切割使用全自動機器人代替原有的切割設(shè)備，切割的方式為反面氣割使得半自動氣割坡口效率提高，速度快;平面成形度好，坡口質(zhì)量明顯提高，達到坡口機器人的氣割質(zhì)量;鈍邊大小可見。工藝優(yōu)化后切割出的液壓支架結(jié)構(gòu)件主筋貼板和蓋板坡口角度使工件坡口尺寸合格率大幅度提高，提高了生產(chǎn)效率、坡口切割質(zhì)量。

3.2坡口檢驗工裝設(shè)計

結(jié)合現(xiàn)場實際，專業(yè)技術(shù)人員從切割設(shè)備、切割方式、工序、焊接質(zhì)量要求等方面考慮，為保證坡口機器人制作坡口的質(zhì)量，在既要求尺寸精確又能滿足焊接強度，同時又不浪費焊絲的前提下，制作了坡口角度的檢驗工裝。坡口檢驗工裝的設(shè)計使用，提高了坡口的精度和合格率，給后續(xù)工序提供基礎(chǔ)，降低了生產(chǎn)成本，避免造成不必要的浪費，真正達到節(jié)約降耗、增效的目的，滿足了生產(chǎn)需要，對提高產(chǎn)品質(zhì)量有十分重要的作用。當(dāng)坡口板件厚度δ＜25mm時，使用的板件模板檢驗工裝如圖3所示。圖3δ＜25mm示意圖當(dāng)坡口板件厚度δ≥25mm時，使用的板件模板檢驗工裝如圖4所示。圖4δ≥25mm示意圖

4板件坡口焊接工藝的應(yīng)用

坡口焊接工藝優(yōu)化后的應(yīng)用，應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，經(jīng)過計算，焊絲能節(jié)約16%的用量，每年節(jié)約的焊絲就達210萬元;通過坡口切割工藝的優(yōu)化，提高了坡口尺寸的合格率;坡口檢驗工裝的設(shè)計使用，提高了坡口的精度和合格率，給后續(xù)工序提供基礎(chǔ)，降低了生產(chǎn)成本，避免造成不必要的浪費。通過制定合理的加工工藝，采取有效地控制措施，優(yōu)化后的工藝在滿足焊接質(zhì)量和生產(chǎn)要求的前提下，提高了液壓支架的質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，擴大了企業(yè)產(chǎn)能。

5結(jié)論

通過對液壓支架結(jié)構(gòu)件板件坡口焊接工藝進行優(yōu)化，進一步規(guī)范坡口切割工藝、角度，制作坡口檢驗工裝，提高了高端液壓支架的制造質(zhì)量、坡口的精度和合格率，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，擴大了企業(yè)產(chǎn)能。

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作者：陳清 單位：兗礦東華重工有限公司煤機裝備制造分公司