穆忠林

摘 要：鉚焊件是掘進機制造過程中常見的部件和結構，要對掘進機鉚焊件的加工和控制技術予以高度關注。本研究從掘進機鉚焊件制作的實際出發(fā)，在進行掘進機鉚焊件溫度熱力學分析的基礎上，描述了掘進機鉚焊件制作中基本形式和分類，同時對影響掘進機鉚焊件制造的各個因素加以研討和確定，進而提供了從掘進機鉚焊件制作準備和操作方法兩個方向，希望能夠提升掘進機鉚焊件的制作過程中溫度控制水平，達到提升掘進機鉚焊件生產質量目標。

關鍵詞：掘進機鉚焊件；制作；焊接溫度；熱力學分析；準備工作；焊接操作

中圖分類號：TG409 文獻標識碼：A

1前言

鉚焊是掘進機機械生產中重要而常見的工藝，掘進機鉚焊件加工包括眾多的工種，如：鉗工、鉚工、焊工，是一項復雜的加工工藝和生產過程，在掘進機大型化、功能和的背景下，鉚焊件制作成為決定掘進機技術性能、煤炭生產安全、企業(yè)經濟效益的關鍵環(huán)節(jié)。溫度是掘進機鉚焊件制作過程中一個重要的參量，溫度控制不良加工出的掘進機鉚焊件將不能發(fā)揮出設計的強度和功能，不但會影響掘進機性能，還會影響煤炭生產的進程與安全。應該從掘進機鉚焊件加工過程的熱力學分析入手，對于影響掘進機鉚焊件質量的各要素進行逐一確定，進而找到提高掘進機鉚焊件控制溫度，提升掘進機鉚焊件加工質量的措施，以達到對掘進機技術性能的保障與提高作用。

2掘進機鉚焊件溫度的熱力學分析

2.1掘進機鉚焊件加工中熱傳導的主要形式。掘進機鉚焊件制作過程中受熱呈現(xiàn)局部化，導致在鉚焊件和掘進機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構之間的輻射和傳導兩種熱傳遞，如果不對熱傳遞進行全面控制會出現(xiàn)鉚焊件溫度過低，或者是鉚焊件與其他結構溫差，這些都不利于掘進機鉚焊件的加工和制作，影響掘進機鉚焊件的強度和性能，產生掘進機的質量隱患和通病。

2.2掘進機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)的金屬結晶，這是母材金屬結晶聚凝的表現(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)出化學成分復雜和晶體顆粒較大的特點，容易產生過熱組織。（3）焊接影響區(qū)，這是掘進機鉚焊件焊接過程中熱量能夠傳導或輻射的部位，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，進而導致機械性能和強度的變化。

3掘進機鉚焊件制作中主要的影響因素

3.1掘進機鉚焊件焊接的熱特點。（1）掘進機鉚焊件焊接的溫度高，普通的焊接件焊接溫度可以達到1600K。（2）掘進機鉚焊件焊接升溫快，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)掘進機鉚焊件溫度升高迅速的特點。（3）高溫保持時間短，由于掘進機鉚焊件與其他結構和部位緊密連接，很容易通過輻射和傳導將熱量迅速傳遞出去，這樣就會在短時間降低鉚焊件的溫度。

3.2掘進機鉚焊件焊接的溫控因素。如果在掘進機鉚焊件制作中失去了對溫度的精確控制，將會導致掘進機鉚焊件加工質量和性能出現(xiàn)問題和隱患，導致掘進機鉚焊件溫控出現(xiàn)問題的主要因素有：（1）沒有對掘進機鉚焊件制作過程進行溫度控制的意識，導致掘進機鉚焊件焊接中沒有應用相應的技能和規(guī)范，最終出現(xiàn)掘進機鉚焊件加工的質量問題；（2）掘進機鉚焊件焊口沒有規(guī)范清理，出現(xiàn)積水、油污，這會降低焊接件溫度的傳遞，影響掘進機鉚焊件加工的質量。（3）焊接材料和器材問題，二氧化碳純度不足，焊條質量不高，母材技術性能有問題等原因都會造成掘進機鉚焊件制造過程中溫度控制失去精確性，導致掘進機鉚焊件出現(xiàn)缺陷和隱患。

4提升掘進機鉚焊件的制作中溫度控制的方法

4.1做好掘進機鉚焊件制作的準備工作。要采用熱切割的方式對掘進機鉚焊件坡口進行處理，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，進行這種處理可以有效的保證金屬的熱傳遞；必須要及時消除和清理焊接區(qū)域存在污漬問題，比如水分、銹跡、氧化膜及其他污物等，以確保能夠實現(xiàn)既定溫度，必要時要對焊接材料進行除濕處理，以保證實現(xiàn)應有的技術效果。

4.2正確應用掘進機鉚焊件焊接操作工藝。在焊接的方法運用上，采取特定的擺幅和坡口兩側的停頓，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，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，當夾角垂直時，會使電弧相對集中，熔池溫度高；反之，則溫度低。在起弧時，一定要先進行試驗，在高度板上調整好電流強度，對溫度進行檢測，合格后再劃擦引弧，利用反饋電路加強對溫度的控制，避免因升溫過高過快而導致的燒傷，最好采取直線運條方式進行焊接。進行掘進機鉚焊件熱處理要以消除殘余應力為主，使金屬相變溫度點以下的熱量進行均勻加熱，而后采用均勻冷卻的方式，消除應力和退火。

結語

鉚焊件是掘進機的重要結構和功能部件，在煤炭市場需求旺盛，能源和資源大量需要增長的背景下，掘進機的技術性能、開采能力和安全有了更進一步的提升，作為掘進機生產制造企業(yè)應該應對這一行業(yè)、市場實際，以鉚焊件質量的提升來確保掘進機技術性能和安全水平。應該對掘進機鉚焊件溫度展開物理學、結構學和熱力學的分析，確定影響掘進機鉚焊件制作的主要因素，以加強掘進機鉚焊件加工中技術的強化、扎實的準備和規(guī)范的操作了確保掘進機鉚焊件溫度的控制，進而實現(xiàn)掘進機鉚焊件質量和性能的保障，達到對掘進機整體性能發(fā)揮和運行安全的保障。

參考文獻

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