煤矿液压支架结构件焊接工艺探讨

2022-09-11

在煤矿开采工作当中液压支架在其中的应用非常广泛，对保证整个煤矿巷道的安全性和稳定性有着至关重要的作用。由于液压支架结构是通过多种复杂结构构件所构成，因此在结构上属于一种相似结构，液压支架的尺寸相比较大，同时内部的结构比较复杂，很容易产生变形等问题。在煤矿开采过程当中，液压支架设备主要是使用在煤矿开采水平面不超过10度的缓倾斜煤层当中，在实际的使用工作当中具有稳定性良好，防护性能较强以及移动速度较快等特性。在巷道顶板的支护工作当中的适应性较强，液压支架全部由钢结构材料焊接构成，在整个结构焊接的类型上相对较多，同时造成焊接工作量明显提升，实际的焊接尺寸大小不容易控制，因此，经常会产生煤矿液压支架结构焊接的缺陷问题，以下针对这些问题进行了分析和研究。

1. 焊接液压支架结构件的具体要求

在煤矿液压支架结构如图1所示，在进行焊接工作当中，其中不允许存在表面明显突出的问题，在针对交接位置进行焊接工作当中，焊接工作人员需要保证四周的同轴角度控制在1～2度之间。在实际的焊接工作当中必须要充分保证整个方向面的平整程度，要保证焊缝的抗拉强度不能低于550MPa，如果在液压支架的结构构件当中存在相应的焊缝区域，那么需要依照MT312-2000明确指出液压支架当中的通用技术要求，同时还需要针对焊接方式来进行有效的选择和运用，充分保证整个焊接工作的质量符合焊接工作的需求，在整个焊接液压支架结构当中，不能产生焊缝断裂或者是焊接气孔未融合等问题。

2. 煤矿液压支架结构件的焊接工艺

(1)焊接前的准备工作

在针对液压支架的结构进行焊接工作之前，必须要充分做好相关的准备工作，以此来保证整个焊接工作的顺利完成。首先，需要充分明确焊接的工艺类型来进行液压支架的焊接工作，在选择焊接工艺过程当中，必须要依照液压支架的结构件构成特性，以及焊缝衔接的特点来进行确定。在焊接工作的准备阶段当中，必须要充分做好焊接材料和焊接设备的准备工作，其中重点包含了清理焊道设备和焊接过程当中的融合材料等。在焊接工作正式开始之前，需要针对焊接工作技术来进行确定，其中主要包含了焊接过程当中的喷砂处理技术，主要是通过数控切割机的工作来进行下料，在加工液压支架工作当中需要依照出口的实际倾斜角度，采用热切割的工作方式，对板材的开坡口来进行加工和处理，为了有效降低焊接头当中的冷却速度，保证焊接工作完成之后可以缓慢冷却。在实际的焊接工作当中需要在焊接之前充分做好预热处理工作，同时还需要适当的选择预热工作温度，以此来保证整个预热工作的效果。比如在低合金结构钢当中，如果预热温度过高会造成焊缝融化，或者是影响到整个钢材料的稳定性和力学性能。因此，会在焊接缝当中出现大量的气孔，对整个焊接缝的质量产生了不良的影响。因此，在整个液压支架结构的焊接工作当中，必须要对焊接裂缝问题加以充分的重视，选择适宜的预热温度来进行处理[1]。

(2)做好保温处理工艺

因为液压支架结构当中所使用的焊接板材厚度相对较大，同时低合金钢材在整个抗拉强度上较大，在实际的焊接过程当中必须要充分做好预处理工作，有效防止焊接裂缝问题同时降低应力的大小。为了有效实现在焊接工作当中的受热均匀性，需要对整个焊接结构来进行预约处理，在预热处理工作完成之后需要马上进行焊接，针对一些不能及时进行焊接的构架区域，需要做好覆盖防火棉的方式来进行保温。在此过程当中需要注意的是在构件的焊接工作当中，如果没有处理好热影响区域很容易产生脆性马氏体组织，造成了整个合金材料的韧性以及可塑性都有着明显的降低，进而会提高整个冷裂缝的不良问题。因此，在焊接工作当中必须要运用较小的热输操作方法，如果热输入过高很容易造成热影响区域的退化以及产生不良过热等问题，造成了在整个焊接性能和质量上明显下降。

(3)控制焊接工艺

在液压支架的焊接工作当中，其中焊接工艺的选择直接影响到了整个液压支架的结构稳定性和质量，如图2所示，因此，在做好了焊接准备工作之后，需要针对焊接过程当中的焊接技术和质量来加以有效的控制，以此来最大限度上保证整个焊接工作的质量，不断提高整个液压支架结构的安全性和稳定性，保证煤矿开采工作的安全稳定进行，需要从以下几个方面来加以提升。

首先，必须要合理的选择焊接工作材料，支架结构当中的原材料主要是以液压支架的结构作为基础，焊接材料的好坏直接影响到整个液压支架结构的质量。因此，在焊接工作之前相关工作人员需要对所选择的焊接材料进行有效的选择，并且对焊接材料的质量进行严格的审查，通过对液压支架结构原材料的质量合格证明以及生产厂家等信息进行查明，充分保证整个液压支架的整体质量，保证液压支架的焊接工作符合焊接标准[2]。

其次，在液压支架结构焊接工作之前，需要充分做好材料的准备工作。由于液压结构构件在焊接工作之前会存在一段时间的耽搁，进而会产生铁锈等不良问题。因此，在钢板下料工作之前必须要充分做好矫正、去氧化以及防腐蚀等工作，同时在切割和下料工作当中，必须要依照液压支架当中的结构技术参数，采用数控火焰切割的操作方法来进行工作。

最后，在点装结构部件当中针对液压支架的重点焊接环节来进行焊接工作之前，必须要将整个结构的部件进行改装处理，具体来讲需要一套液压支架的结构部件的构成特性以及相关的工艺要求，对液压支架的整个结构来进行改装处理，留下相应的工作尺寸和材料出现形变的尺寸，为后续的结构焊接工作作出充分的准备。其中需要注意的是在焊接工作之前必须要充分做好打底焊接工作，然后再进行整体液压支架的焊接处理除此之外，相关工作人员需要严格控制焊接过程中的焊缝长度，高度以及焊缝之间的间隔大小，通过这种处理方式可以最大限度上降低焊接缝所产生的裂纹以及气孔等问题，以此来提高整个支架结构的安全性和稳定性[3]，如图3所示。

在焊接过程当中需要保证焊接工作的温度控制在标准范围之内，焊接过程当中的环境温度大小，直接影响到了整个液压支架结构构件的安全性和稳定性，因此，在整个液压支架的焊接工作当中，需要对整个焊接的工艺进行有效的控制，同时对焊接过程当中的温度来进行掌控。通常情况下在焊接工作当中，需要保证室内的温度维持在5～30摄氏度之间，最低温度不能低于5摄氏度，以此来最大限度上降低焊接形变等不良问题。

3. 结束语

通过本文对液压支架焊接工作当中的相关工艺分析，从中可以看出在焊接工作当中，需要针对焊接的工艺、焊接温度等方面加以充分考虑，最大限度上来提升整个液压支架的焊接质量和焊接效率。

摘要：在煤矿资源的开采工作当中，其中现场需要使用到大量的液压支架，通过对液压支架的有效使用，可以有效保证整个煤矿开采工作的安全性和稳定性。在液压支架结构当中对焊接工艺的要求相对较高，同时整个焊接过程相对比较复杂，焊接工作的质量直接决定了液压支架的使用寿命以及使用的安全性。基于此，本文重点针对煤矿液压支架结构焊接工艺进行了分析和研究，以此来提高整个液压支架工作的稳定性。

关键词：煤矿液压支架,焊接工艺,结构件