基于超声相控阵的油缸环焊缝自动检测技术研究

基于超声相控阵无损检测技术,根据液压支架油缸的结构特点,设计了专门的扫查装置,同时开发出以超声相控阵扫描焊缝产生的原始信号为基础、以相关验收等级为标准的超声信号处理软件,实现焊接质量的自动评判、检测报告的自动生成、检测数据的可追溯,构建了液压支架油缸环焊缝内部质量等级自主评判系统。扫查装置、相控阵检测板卡机与自主评判系统共同构成了完整的液压支架油缸环焊缝半自动检测工作站。

矿用液压支架高性能柱窝铸造与锻造成形方法比较分析

柱窝是液压支架的关键受力件之一,其必须具有良好的综合性能才能适应井下恶劣的工作环境。为了提高柱窝在服役过程中的安全可靠性,分析柱窝的结构,对铸造和锻造生产工艺进行对比分析,肯定锻造柱窝的优势,对比研究柱窝常用原材料的综合力学性能及焊接性,使用ZG30Cr06A方形铸坯进行锻造试验,研究锻坯对锻后综合力学性能的影响。结果表明:行业内柱窝的原材料焊接性均较差,推荐焊前进行150~200℃预热,相较于常用材质27SiMn钢、30CrMo钢、42CrMo钢和ZG30Cr06A,27CrNiMo钢具有更好的韧度,原材料选用使用热轧或锻制圆钢,保证锻制比,理论上可以有效提高柱窝的综合力学性能,更适用于大阻力、恶劣工况下服役的液压支架。

液压支架结构件机器人高效焊接工艺研究

焊接是制约液压支架结构件整体制造效率提升的瓶颈工序,提高机器人焊接效率意义重大。研究φ1.6 mm焊丝机器人焊接在不同焊接参数下的焊缝成形和电弧形态、接头力学性能试验和疲劳寿命试验。结果表明:机器人采用φ1.6 mm焊丝在焊接电流500~540 A时电弧射流过渡形式明显,熔池稳定性高,焊缝成形良好,焊接接头各项力学性能均能满足要求;当电流增大到580 A时,电弧出现旋转射流过渡,电弧飘浮不定,飞溅增多,余高过高,不利于焊缝成形,焊缝熔合线较差,接头弯曲可能会开裂;机器人采用φ1.6 mm焊丝在焊接电流500~540 A时具有较高的疲劳寿命,相比φ1.2 mm焊丝焊接效率可提升50%以上。

2205双相不锈钢与30CrMnSi焊接工艺研究

针对异种钢2205双相不锈钢与液压油缸常用材质30CrMnSi,从试验材料、异种钢焊接性、焊接工艺等方面进行探讨,分析焊接接头性能,确定合适的多层多道焊及单层单道焊焊接工艺,为2205双相不锈钢在液压支架上的应用提供了经验。

焊接工艺参数对Q690D高强钢多层多道焊缝缺欠的影响

针对液压支架结构件用Q690D高强钢多层多道焊焊缝,通过焊缝横截面形貌分析、X射线检测等分析手段研究了焊接电流、保护气体流量、焊丝干伸长、坡口拼装间隙等焊接工艺参数对焊缝缺欠类型、位置与数量的影响,并通过拉伸试验、冲击试验测试了焊接接头性能。结果表明,液压支架结构件用Q690D高强钢多层多道焊焊缝中缺欠以气孔、未熔透和未熔合为主,其中气孔约占43%,未熔透约占30%,未熔合约占23%;缺欠主要集中于焊道根部、焊缝内、焊道与母材熔合线处、焊道之间等位置,其中,焊道根部缺欠数量约占54%,为焊缝缺欠最集中的位置;试验范围内,焊接电流、保护气流量、焊丝干伸长等参数对焊缝内部缺欠影响较大,而对焊缝根部缺欠无明显影响;拼接间隙对焊缝根部未熔透、气孔等缺欠有明显的影响作用,当拼接间隙为2mm时,可有效减少根部缺欠;保护气种类主要影响焊缝成形质量,而对焊缝缺欠无明显影响;优化工艺参数后,焊缝缺欠明显降低,无明显未熔透、未熔合等缺欠,气孔率约2.1%,接头抗拉强度达798.6MPa,接头性能良好。

综采液压支架高可靠性油缸接头座焊接方案研究

为改善综采液压支架油缸漏液问题,提升液压支架可靠性,对液压支架油缸接头座焊接结构、油缸材料的金相及化学成分进行分析,从焊接设备、焊接工艺等方面进行研究,使用不同焊接参数、不同焊前预热温度进行试验,发现使用肯倍X8焊机1-MIG焊接模式,焊接电流260 A、焊接电压28 V,27SiMn、30CrMnSi焊前预热温度分别为200℃、300℃时,可以使焊缝有效深度提升95%,焊接接头可以获得较好的焊缝外观,按照ISO 9015检验最高硬度可以分别降低至253HV、351HV。为验证此焊接方案的可行性,选择2套产品共642件立柱进行焊接验证,经VT、MT探伤合格后,随机抽取20支立柱按照GB 25974.2进行中心过载性能试验、耐久性试验,油缸接头座焊缝漏液率为0。应用此焊接方案可以显著降低液压支架油缸接头座漏液率,大幅提高设备可靠性。