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中部槽焊接工艺手册 [复制链接]

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  中部槽作为超重型刮板输送机物料及采煤机的承载单元,是全套输送设备使用量和消耗量最大的部件。目前,国产铸焊中部槽过煤量只有500万吨左右,不到国外中部槽使用寿命的一半,中部槽过快报废和频繁更换严重制约了煤炭生产企业的经济效益,所以研制高可靠性中部槽具有重要的意义和价值。
  1 中部槽受力因素
  中部槽的主要作用是运煤,做为采煤机行走轨道,与液压支架通过相互作用推动综采工作面整体向煤壁侧移动。中部槽主要受力为:①采煤机重力;②掉落煤块冲击力;③与液压支架之间相互推拉力。
  2 中部槽焊接材料性能
  中部槽承受的受压、冲击、振动、弯曲、摩擦等复杂多变的受力和恶劣的工矿环境,要求中部槽有足够的强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性。根据匹配原则,选用北京固本科技有限公司KB988耐磨焊丝为堆焊材料。


  KB988耐磨焊丝,高铬型耐磨焊丝,添加碳化钨合金。高铬铸铁型堆焊材料的价格,接近碳化钨堆焊材料的效果。KB988添加了部分钨、铌、钛等合金元素,在基体上能生成高硬度化合物的焊接材料,比较适用于中部槽的堆焊。焊后硬度60~65HRC,具有足够的耐磨性。
  3 中部槽焊接方法选择
  中部槽堆焊一般都是批量加工堆焊,焊接方法决定了批量堆焊时的焊接速度、熔敷率、生产成本。手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、等离子弧堆焊是常见的3种用于中部槽的焊接方法。这3种焊接方法具有不同的特点,综合考虑焊接速度、熔敷率、生产成本等多方面因素,应该选用二氧化碳气体保护焊,也就是气保焊方法进行中部槽堆焊。


  气保焊的主要焊接设备是气保焊机,一般选用500型即可。如现有350型气保焊机,可更换送丝软管、送丝轮、导电嘴等配件,也可用于中部槽的堆焊。
  4 中部槽焊接过程控制
  4.1焊前准备
  焊接前,应对所有焊接部位进行抛光,打磨去除氧化皮,焊缝及焊缝边缘必须清理干净,不允许有油污、铁锈、水、焊渣等焊接污染物,清理焊缝边缘单侧不得小于10mm,焊接处露出金属光泽。
  4.2预热温度确定
  预热温度为120~150℃,工件上预热温度要均匀。
  4.3焊接反变形措施
  为防止焊接构件薄弱部位影响焊接质量,在中部槽槽帮两端面上下共焊4条支撑拉筋,这样可以增加构件的刚性和强度,目的是增强结构件焊接时的稳定性,满足中部槽制造公差的要求,防止焊接变形,是焊接过程中不可缺少的工序之一。
  4.4中板焊接
  ①堆焊前先除去中板油漆和锈污。
  ②经过各种堆焊花纹图案对比,最后选择了交叉人字形图案。用样板在中板表面按设计花纹划线。
  ③用2根金属圆管在槽帮钢上口,距两端各1/4长度处向外撑开3~5mm。
  ④选用1.6mm的kb988耐磨焊丝施焊。焊接参数推荐:焊接电流220~280A、焊接电压22~28V、保护气体为纯二氧化碳或纯氩气、保护气体量20L/min、焊丝伸出长度15~20mm、焊接速度35cm/min、焊枪倾角80度、电流类型为直接反流。
  ⑤焊接顺序为先焊靠近槽帮钢一侧同一方向的一排焊缝,然后在另一中部槽上焊相同位置的一排焊缝,焊完后再回到第一节中部槽,焊另一侧焊缝,这样互相交替直到焊完为止。这样做的目的是防止焊接热应力同时集中起来造成中部槽变形。严禁无顺序平推堆焊。
  ⑥焊完中板之后,再焊槽帮钢进出口端头,当中板表面温度冷却以后(不烫手)再打掉圆管。
  4.5焊接注意事项
  焊接中应注意的问题很多:
  ①随着焊接速度提高,母材熔合比减小,焊接速度过高会造成诸如咬边、未焊透、气孔等缺陷,速度过慢会造成熔池过大、满溢、焊缝粗糙等缺陷。因此,合理控制焊接速度对保证焊缝质量起着决定性的作用。
  ②焊接电压、焊接电流、焊丝直径、焊丝伸出长度对焊接质量的影响。电压过高,电弧不稳定,熔深减小易造成咬边。电流不变的情况下焊接速度下增加时,很容易引起烧穿和过大的热影响区,与之相反,焊缝熔深不足,易造成成形变坏。
  ③焊丝直径过大,伸出过长,容易形成飞溅,造成电弧不稳定。
  ④焊接缺陷返修时,焊接缺陷必须彻底清除,可用机械加工或炭弧气刨,坡口要适当,补焊时预热、层温及后热的范围可以放宽,温度与焊接应一致。
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