穆忠林
摘 要:鉚焊件是掘進(jìn)機(jī)制造過程中常見的部件和結(jié)構(gòu),要對掘進(jìn)機(jī)鉚焊件的加工和控制技術(shù)予以高度關(guān)注。本研究從掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作的實(shí)際出發(fā),在進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫度熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,描述了掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作中基本形式和分類,同時(shí)對影響掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制造的各個(gè)因素加以研討和確定,進(jìn)而提供了從掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作準(zhǔn)備和操作方法兩個(gè)方向,希望能夠提升掘進(jìn)機(jī)鉚焊件的制作過程中溫度控制水平,達(dá)到提升掘進(jìn)機(jī)鉚焊件生產(chǎn)質(zhì)量目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:掘進(jìn)機(jī)鉚焊件;制作;焊接溫度;熱力學(xué)分析;準(zhǔn)備工作;焊接操作
中圖分類號:TG409 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1前言
鉚焊是掘進(jìn)機(jī)機(jī)械生產(chǎn)中重要而常見的工藝,掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工包括眾多的工種,如:鉗工、鉚工、焊工,是一項(xiàng)復(fù)雜的加工工藝和生產(chǎn)過程,在掘進(jìn)機(jī)大型化、功能和的背景下,鉚焊件制作成為決定掘進(jìn)機(jī)技術(shù)性能、煤炭生產(chǎn)安全、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。溫度是掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作過程中一個(gè)重要的參量,溫度控制不良加工出的掘進(jìn)機(jī)鉚焊件將不能發(fā)揮出設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和功能,不但會影響掘進(jìn)機(jī)性能,還會影響煤炭生產(chǎn)的進(jìn)程與安全。應(yīng)該從掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工過程的熱力學(xué)分析入手,對于影響掘進(jìn)機(jī)鉚焊件質(zhì)量的各要素進(jìn)行逐一確定,進(jìn)而找到提高掘進(jìn)機(jī)鉚焊件控制溫度,提升掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工質(zhì)量的措施,以達(dá)到對掘進(jìn)機(jī)技術(shù)性能的保障與提高作用。
2掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫度的熱力學(xué)分析
2.1掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工中熱傳導(dǎo)的主要形式。掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作過程中受熱呈現(xiàn)局部化,導(dǎo)致在鉚焊件和掘進(jìn)機(jī)其他部位之間存在一定的溫度差異,這會形成鉚焊件與周邊結(jié)構(gòu)之間的輻射和傳導(dǎo)兩種熱傳遞,如果不對熱傳遞進(jìn)行全面控制會出現(xiàn)鉚焊件溫度過低,或者是鉚焊件與其他結(jié)構(gòu)溫差,這些都不利于掘進(jìn)機(jī)鉚焊件的加工和制作,影響掘進(jìn)機(jī)鉚焊件的強(qiáng)度和性能,產(chǎn)生掘進(jìn)機(jī)的質(zhì)量隱患和通病。
2.2掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作中接觸部位的分類。(1)鉚焊件焊縫,焊縫是鉚焊過程中熔池中成固態(tài)的金屬結(jié)晶,這是母材金屬結(jié)晶聚凝的表現(xiàn),其成長與熔池的池壁垂直。(2)鉚焊件熱熔區(qū),焊縫和母材連接的半熔化狀態(tài)區(qū)域是熱熔區(qū),這一區(qū)域呈現(xiàn)出化學(xué)成分復(fù)雜和晶體顆粒較大的特點(diǎn),容易產(chǎn)生過熱組織。(3)焊接影響區(qū),這是掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接過程中熱量能夠傳導(dǎo)或輻射的部位,在制作過程中,這些部位會因熱量的影響而出現(xiàn)金相上的部分改變,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械性能和強(qiáng)度的變化。
3掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作中主要的影響因素
3.1掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接的熱特點(diǎn)。(1)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接的溫度高,普通的焊接件焊接溫度可以達(dá)到1600K。(2)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接升溫快,與常見的焊接熱處理相比,鉚焊的熱源非常集中,這會出現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫度升高迅速的特點(diǎn)。(3)高溫保持時(shí)間短,由于掘進(jìn)機(jī)鉚焊件與其他結(jié)構(gòu)和部位緊密連接,很容易通過輻射和傳導(dǎo)將熱量迅速傳遞出去,這樣就會在短時(shí)間降低鉚焊件的溫度。
3.2掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接的溫控因素。如果在掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作中失去了對溫度的精確控制,將會導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工質(zhì)量和性能出現(xiàn)問題和隱患,導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫控出現(xiàn)問題的主要因素有:(1)沒有對掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作過程進(jìn)行溫度控制的意識,導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接中沒有應(yīng)用相應(yīng)的技能和規(guī)范,最終出現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工的質(zhì)量問題;(2)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊口沒有規(guī)范清理,出現(xiàn)積水、油污,這會降低焊接件溫度的傳遞,影響掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工的質(zhì)量。(3)焊接材料和器材問題,二氧化碳純度不足,焊條質(zhì)量不高,母材技術(shù)性能有問題等原因都會造成掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制造過程中溫度控制失去精確性,導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)鉚焊件出現(xiàn)缺陷和隱患。
4提升掘進(jìn)機(jī)鉚焊件的制作中溫度控制的方法
4.1做好掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作的準(zhǔn)備工作。要采用熱切割的方式對掘進(jìn)機(jī)鉚焊件坡口進(jìn)行處理,防止母材邊緣形成淬硬層,淬硬層往往以其低塑性而造成冷加工的開裂,進(jìn)行這種處理可以有效的保證金屬的熱傳遞;必須要及時(shí)消除和清理焊接區(qū)域存在污漬問題,比如水分、銹跡、氧化膜及其他污物等,以確保能夠?qū)崿F(xiàn)既定溫度,必要時(shí)要對焊接材料進(jìn)行除濕處理,以保證實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的技術(shù)效果。
4.2正確應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)鉚焊件焊接操作工藝。在焊接的方法運(yùn)用上,采取特定的擺幅和坡口兩側(cè)的停頓,來控制熔池的問題,使熔孔基本上一致,避免形成焊瘤;在焊接時(shí),必須要高度重視焊接的角度,角度對溫度的影響絕對是決定性的,當(dāng)夾角垂直時(shí),會使電弧相對集中,熔池溫度高;反之,則溫度低。在起弧時(shí),一定要先進(jìn)行試驗(yàn),在高度板上調(diào)整好電流強(qiáng)度,對溫度進(jìn)行檢測,合格后再劃擦引弧,利用反饋電路加強(qiáng)對溫度的控制,避免因升溫過高過快而導(dǎo)致的燒傷,最好采取直線運(yùn)條方式進(jìn)行焊接。進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)鉚焊件熱處理要以消除殘余應(yīng)力為主,使金屬相變溫度點(diǎn)以下的熱量進(jìn)行均勻加熱,而后采用均勻冷卻的方式,消除應(yīng)力和退火。
結(jié)語
鉚焊件是掘進(jìn)機(jī)的重要結(jié)構(gòu)和功能部件,在煤炭市場需求旺盛,能源和資源大量需要增長的背景下,掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)性能、開采能力和安全有了更進(jìn)一步的提升,作為掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)應(yīng)該應(yīng)對這一行業(yè)、市場實(shí)際,以鉚焊件質(zhì)量的提升來確保掘進(jìn)機(jī)技術(shù)性能和安全水平。應(yīng)該對掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫度展開物理學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和熱力學(xué)的分析,確定影響掘進(jìn)機(jī)鉚焊件制作的主要因素,以加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件加工中技術(shù)的強(qiáng)化、扎實(shí)的準(zhǔn)備和規(guī)范的操作了確保掘進(jìn)機(jī)鉚焊件溫度的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)鉚焊件質(zhì)量和性能的保障,達(dá)到對掘進(jìn)機(jī)整體性能發(fā)揮和運(yùn)行安全的保障。
參考文獻(xiàn)
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