中部槽焊接材料選擇及焊接工藝

  中部槽作為超重型刮板輸送機物料及采煤機的承載單元,是全套輸送設備使用量和消耗量最大的部件。目前,國產鑄焊中部槽過煤量只有500萬噸左右,不到國外中部槽使用壽命的一半,中部槽過快報廢和頻繁更換嚴重制約了煤炭生產企業的經濟效益,所以研制高可靠性中部槽具有重要的意義和價值。

  1 中部槽受力因素

  中部槽的主要作用是運煤,做為采煤機行走軌道,與液壓支架通過相互作用推動綜采工作面整體向煤壁側移動。中部槽主要受力為:①采煤機重力;②掉落煤塊沖擊力;③與液壓支架之間相互推拉力。

  2 中部槽焊接材料性能

  中部槽承受的受壓、沖擊、振動、彎曲、摩擦等復雜多變的受力和惡劣的工礦環境,要求中部槽有足夠的強度、剛度、耐磨性和耐腐蝕性。根據匹配原則,選用北京固本科技有限公司KB988耐磨焊絲為堆焊材料。

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  KB988耐磨焊絲,高鉻型耐磨焊絲,添加碳化鎢合金。高鉻鑄鐵型堆焊材料的價格,接近碳化鎢堆焊材料的效果。KB988添加了部分鎢、鈮、鈦等合金元素,在基體上能生成高硬度化合物的焊接材料,比較適用于中部槽的堆焊。焊后硬度60~65 HRC,具有足夠的耐磨性。

  3 中部槽焊接方法選擇

  中部槽堆焊一般都是批量加工堆焊,焊接方法決定了批量堆焊時的焊接速度、熔敷率、生產成本。手工電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、等離子弧堆焊是常見的3種用于中部槽的焊接方法。這3種焊接方法具有不同的特點,綜合考慮焊接速度、熔敷率、生產成本等多方面因素,應該選用二氧化碳氣體保護焊,也就是氣保焊方法進行中部槽堆焊。

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  氣保焊的主要焊接設備是氣保焊機,一般選用500型即可。如現有350型氣保焊機,可更換送絲軟管、送絲輪、導電嘴等配件,也可用于中部槽的堆焊。

  4 中部槽焊接過程控制

  4.1焊前準備

  焊接前,應對所有焊接部位進行拋光,打磨去除氧化皮,焊縫及焊縫邊緣必須清理干凈,不允許有油污、鐵銹、水、焊渣等焊接污染物,清理焊縫邊緣單側不得小于10mm,焊接處露出金屬光澤。

  4.2預熱溫度確定

  預熱溫度為120~150℃,工件上預熱溫度要均勻。

  4.3焊接反變形措施

  為防止焊接構件薄弱部位影響焊接質量,在中部槽槽幫兩端面上下共焊4條支撐拉筋,這樣可以增加構件的剛性和強度,目的是增強結構件焊接時的穩定性,滿足中部槽制造公差的要求,防止焊接變形,是焊接過程中不可缺少的工序之一。

  4.4中板焊接

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  ②經過各種堆焊花紋圖案對比,最后選擇了交叉人字形圖案。用樣板在中板表面按設計花紋劃線。

 ?、塾?根金屬圓管在槽幫鋼上口,距兩端各1/4長度處向外撐開3~5mm。

  ④選用1.6mm的kb988耐磨焊絲施焊。焊接參數推薦:焊接電流220~280A、焊接電壓22~28V、保護氣體為純二氧化碳或純氬氣、保護氣體量20L/min、焊絲伸出長度15~20mm、焊接速度35cm/min、焊槍傾角80度、電流類型為直接反流。

 ?、莺附禹樞驗橄群缚拷蹘弯撘粋韧环较虻囊慌藕缚p,然后在另一中部槽上焊相同位置的一排焊縫,焊完后再回到第一節中部槽,焊另一側焊縫,這樣互相交替直到焊完為止。這樣做的目的是防止焊接熱應力同時集中起來造成中部槽變形。嚴禁無順序平推堆焊。

 ?、藓竿曛邪逯螅俸覆蹘弯撨M出口端頭,當中板表面溫度冷卻以后(不燙手)再打掉圓管。

  4.5焊接注意事項

  焊接中應注意的問題很多:

 ?、匐S著焊接速度提高,母材熔合比減小,焊接速度過高會造成諸如咬邊、未焊透、氣孔等缺陷,速度過慢會造成熔池過大、滿溢、焊縫粗糙等缺陷。因此,合理控制焊接速度對保證焊縫質量起著決定性的作用。

 ?、诤附与妷?、焊接電流、焊絲直徑、焊絲伸出長度對焊接質量的影響。電壓過高,電弧不穩定,熔深減小易造成咬邊。電流不變的情況下焊接速度下增加時,很容易引起燒穿和過大的熱影響區,與之相反,焊縫熔深不足,易造成成形變壞。

 ?、酆附z直徑過大,伸出過長,容易形成飛濺,造成電弧不穩定。

 ?、芎附尤毕莘敌迺r,焊接缺陷必須徹底清除,可用機械加工或炭弧氣刨,坡口要適當,補焊時預熱、層溫及后熱的范圍可以放寬,溫度與焊接應一致。

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