中部槽焊接工艺技术研究及应用研究

　　摘要：近几年来，随着我国煤炭行业的迅速发展，与此相关的煤机行业的竞争也越来越激烈。如今，煤矿井下的工作面刮板输送机已经逐步向着重型、可靠、自动化等方向发展。作为刮板输送机的关键部件，中部槽位于整个输送机的中间位置，对于整个机器的运行起着重要的作用，因此，整套设备的综合性能将直接由中部槽的可靠性和耐磨性决定。为此，可以通过提高槽帮与中板、封底板之间焊接工艺的质量水平，对刮板运输机整体焊接质量的提升来有效提高整个采煤系统的寿命。基于此，本文将主要对中部槽的焊接工艺技术进行分析与阐述。
　　关键词：中部槽；超高强耐磨钢；应用研究
　　在当今社会，煤炭行业的发展日新月异，相应的煤机制造业所面临的竞争也愈发激烈。回顾上世纪六七十年代我国煤矿机械工业方面的发展水平，整体呈现出较为低迷的状态，中部槽的最大槽宽也只有630mm，其槽帮还是轧制成型的。在二十一世纪以后，我国的发展水平逐渐可以与国际上同行的水平相媲美，但在实际的使用过程当中部分中部槽还存在着许多焊接失效的问题，而这些问题的存在大大影响了设备的整体质量，严重降低了中部槽的使用寿命。是以，我们需要对如今的生产工艺进行充分的改进和完善。
　　一、中部槽焊接工艺技术的研究意义
　　通过对相关行业发展趋势的研究我们可以发现，大型煤炭井下综合采煤设备的出现是煤机行业发展的必由之路。然而，有一点值得注意的是煤炭工业的有效建设必须以煤矿机械强有力的制造能力作为支撑，由此观之，结构件焊接工艺技术的研究与改进就具有相当的必要性。一直以来，作为刮板输送机的重要部件，中部槽位于输送机的中部，据统计，几乎每一台输送机设备都含有超过100节的中部槽，因此按产量来说，其应该归纳入批量生产的行列，总数已占到了整台输送机的80之多。毫不夸张地说，中部槽是整套设备的脊梁，因此，对于整套设备而言，中部槽的可靠性与耐磨性能具有十分重要的作用。从中我们可以看到，唯有提高槽帮与中板及封底板间的焊缝质量才能够有效提高整个采煤系统的使用寿命。
　　二、中部槽常见焊接缺陷简述
　　（一）中部槽常见焊接缺陷
　　在实际的焊接过程当中，作为一个合格的焊接接头是不应该有缺陷的，但实际上，由于焊接过程中各种操作上的失误或者不可避免的因素，往往会出现种类繁多的焊接缺陷，例如夹渣、气孔、裂纹、未焊透等。归结起来，导致以上缺陷产生的主要原因是焊接技术的落后以及焊接参数的不合理。是以，在实际的焊接过程中应额外注意，尽量避免此类现象的出现。
　　（二）常见焊接缺陷的分类
　　通常意义上，我们将焊接裂纹视为机械工程结构中危害最大的缺陷，因此，凡是能被探测出来的裂纹都应该想办法进行消灭。而今，随着工业的发展，断裂力学在焊接产品当中也得到了广泛的应用，因此，在某些特定的条件下，某些尺寸的裂纹是可以被允许存在的，但是对于其在焊件当中造成的问题还是没有得到实际的解决，由此我们不难看出预防焊接构件当中所产生的焊接裂纹具有一定的必要性。
　　按照裂纹产生的本质，焊接裂纹可以主要分为以下几类：再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。热裂纹产生于高温环境之下，主要沿奥氏体晶界开裂；而冷裂纹则是指在相当低的温度范围内，在相关应力、淬硬组织及氢的作用下在焊接接头所产生的裂纹；此外，层状撕裂的产生是由于轧制钢材内部的夹杂分层物在焊接的过程中会产生与轧制方向相垂直的应力，在这样的情况下所产生的焊接热使得相关区域产生台阶状的撕裂。
　　（三）中部槽常见裂纹的有效预防措施
　　为了防止裂纹的产生，预防槽体裂纹的生产就需要采取正确的焊接工艺，其具体的有效预防措施可以主要归纳为以下几点：其一，在满足基本前提的情况之下，应该使用韧性较强的焊接材料，对焊丝、钢板坡口的铁锈等污渍要进行彻底的清洗；其次，要控制热量的输入，基于焊接接头韧性足够的前提之下，可以适当提高热输入，增大冷却时间，提高氢气的逸出率，从而在一定程度上预防裂纹的产生；此外，合理的预热可以增大热循环的发生范围，而较低的温度参数能够便于氢气的扩散逸出；最后，相关管理人员应该加强对于施工工艺的管理措施，施工人员也应该按照相关施工工艺严格执行每一项施工步骤。
　　三、中部槽焊接变形分析
　　（一）中部槽焊接变形所带来的实际问题
　　在实际的生产过程中，在对中部槽进行焊接后常常会出现许多焊接变形的情况，究其原因，主要是因为中板上拱与槽口上下尺寸不匹配。前面已经提到，中部槽构件焊接工艺的质量水平会对整项工艺流程造成直接影响，导致构件的外形尺寸与所要求的尺寸精度相差甚远，使得其批量生产的构件对接口出错率高，整体运转将产生很大的噪音。此外，对于焊接变形后续的矫正焊接还会在一定程度上增加生产成本，对于机械加工以及装配等工序的难度也有有所增加。而变形后的焊接产品会降低中部槽的承载能力，使得产品的稳定性受到不同程度的影响。
　　（二）中部槽焊接变形的实际产生原因
　　中部槽焊接变形的实际产生原因可以归咎为：产品结构因素、应力变形以及外力变形等。产品结构因素主要是指产品自身的结构与尺寸而使得焊接变形现象的出现。而应力变形则是指对于整个结构件而言的非均匀的加热过程，热源集中于中间部位，使周围受热不均匀，而产生了压缩塑性变形。
　　四、结束语
　　综上所述，本文主要对刮板输送机中部槽的焊接工艺技术进行的分析与论述，并就其成因、所产生的缺陷以及有效的预防措施进行了相关阐述，希望能对其焊接工艺技术的提升有所帮助。此外，通过对中部槽焊接工艺技术的具体研究我们发现其中还存在着许多的问题，针对其具体的实际问题，相关工作人员应给予一定的重视并提高自身的焊接技术以使焊接工艺得到不断的提升，从而有效提高焊接生产的工作效率以及经济效益。
　　參考文献：
　　〔1〕梁本明。铸焊结构中部槽的焊接工艺〔J〕。科技风，2013（12）：4444。