白虎生

摘要：礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈?zhǔn)褂糜诿旱V井下輸送設(shè)備及其它機(jī)械牽引鏈。焊接質(zhì)量的好壞直接影響到井下?tīng)恳O(shè)備的安全運(yùn)行，提高焊接質(zhì)量使礦用圓環(huán)鏈滿足GB/T12718-2009標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械性能要求的關(guān)鍵所在。本文根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行探討焊接質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：礦用圓環(huán)鏈;焊接參數(shù);焊接缺陷與措施

0 ?引言

閃光對(duì)焊是將工件裝配成對(duì)接接頭，接通電源，并使其端面逐漸接近達(dá)到局部接觸，利用電阻加熱這些接觸點(diǎn)，使端面金屬熔化，直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，迅速施加頂鍛力完成焊接方法。

提高礦用圓環(huán)鏈焊接質(zhì)量主要措施是焊接參數(shù)的選擇，下面以￠34規(guī)格礦用圓環(huán)鏈，23MnNiMoCr54材料，使用KSH602D全自動(dòng)閃光對(duì)焊機(jī)焊接為例，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討對(duì)焊機(jī)焊接參數(shù)選用及焊接缺陷措施和設(shè)備影響。

1 ?焊接參數(shù)選用

閃光對(duì)焊焊接參數(shù)較多，在對(duì)焊過(guò)程的各階段均有一定的參數(shù)范圍可調(diào)整，主要包括焊接電流、焊件伸出長(zhǎng)度、反向次數(shù)、閃光速度、閃光行程、頂鍛行程、頂鍛速度等。

1.1 焊接電流

焊接電流包括閃光電流與頂鍛電流，對(duì)焊時(shí)電流通常以單位焊接截面上通過(guò)的電流來(lái)表示，一般為80-90A/cm2。

1.2 焊件伸出長(zhǎng)度

為保證必要的流量，穩(wěn)定性和軸向分布，可依焊接端面和材料選棒材的伸出長(zhǎng)度為（0.9-1.3）d，d為圓鋼直徑。 1.3 反向次數(shù)

反向次數(shù)，實(shí)際上是對(duì)焊接區(qū)域加熱升溫過(guò)程，預(yù)熱溫度升高后滿足焊接要求，反向次數(shù)為12-14次。

1.4 閃光速度

閃光階段是建立焊接溫度場(chǎng)的主要加熱手段，平均閃光速度為1.2-2.4mm/s。

1.5 閃光行程

閃光行程是指上一個(gè)反向次數(shù)結(jié)束到頂鍛結(jié)束之間的位移量，一般為4.5-5.4mm。

1.6 頂鍛行程

頂鍛行程過(guò)小，會(huì)影響金屬氧化的排出和塑性變形的程度，力學(xué)性能下降，頂鍛行程過(guò)大，接頭處嚴(yán)重彎曲，甚至出現(xiàn)裂紋，一般為4.5-5.5mm。

1.7 頂鍛速度

頂鍛速度與焊接材料的物理性能密切相關(guān)，否則頂鍛時(shí)端面易氧化，氧化夾雜和冷卻液態(tài)金屬排除不暢，致使朔性變形受阻， 影響接頭的焊接質(zhì)量，低碳鋼為60-70MM/S。

2 ?焊接缺陷與措施

在焊接過(guò)程中，鏈環(huán)易出現(xiàn)燒傷、裂紋、錯(cuò)口、焊接未焊住、圓弧部位頂方等常見(jiàn)現(xiàn)象。

2.1 燒傷

燒傷是指內(nèi)部織組過(guò)熱造成的。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是：①有電頂鍛偏大。②伸出長(zhǎng)度工件過(guò)短。③編鏈開(kāi)口度過(guò)大，致使溫度不均勻造成的。

為避免燒傷應(yīng)采相應(yīng)取措施：

①調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，適當(dāng)提高焊接電流。②增加導(dǎo)體與鏈環(huán)接觸面積，盡量電極圓弧部位與鏈環(huán)相吻合。③編鏈開(kāi)口度為15-20°為宜（如圖1），開(kāi)口過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響鏈環(huán)內(nèi)部組織。

2.2 錯(cuò)口

錯(cuò)口是指鏈環(huán)開(kāi)口兩端不在同一橫軸線或者不在縱軸線上。有上下錯(cuò)口和前后錯(cuò)口兩種形式。主要有兩方面原因產(chǎn)生：①編鏈工序過(guò)程中，由于棒料加熱溫度不均勻，致使錯(cuò)口。②工裝調(diào)整不到位以及工磨具磨損嚴(yán)重，編鏈過(guò)程中工模具發(fā)生松動(dòng)或位移偏移造成的錯(cuò)口。

采取相應(yīng)措施：①保證編鏈工序圓鋼加熱溫度為650-730度之間。②檢查工模具磨損情況，并進(jìn)行更換。

2.3 裂紋

鏈環(huán)焊接裂紋出現(xiàn)在靠近電極部位區(qū)域，經(jīng)實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，焊接區(qū)域產(chǎn)生的裂紋主要原因是由于焊接電極與鏈環(huán)接觸處溫度高，造成局部熔化，在接觸部位及周邊形成裂紋。

采取相應(yīng)措施：控制鏈環(huán)開(kāi)口度，加大電極與鏈環(huán)之間接觸面積，調(diào)整相應(yīng)的焊接參數(shù)。

2.4 圓弧部位頂方

頂方發(fā)生塑性變形，不僅影響外觀質(zhì)量，而且在實(shí)際使用過(guò)程中，會(huì)影響礦用圓環(huán)鏈的使用性能以及壽命。圓弧頂方發(fā)生塑形變形，是由于鏈環(huán)在焊接過(guò)程中，圓弧部位產(chǎn)生高溫變形和頂鍛預(yù)留量過(guò)大，造成圓弧部位發(fā)生朔性變形。

采取相應(yīng)措施：調(diào)整焊接工藝參數(shù)，在滿足焊接接頭質(zhì)量的前提下，盡可能降低環(huán)背電流及減少頂鍛量。

2.5 焊口未焊透

未焊透多為焊接參數(shù)選擇不合理，使得焊口溫度過(guò)高或過(guò)低所致。焊口溫度過(guò)高，在相變過(guò)程中形成粗大組織，在后續(xù)的熱處理中未能細(xì)化調(diào)質(zhì)。而焊口溫度過(guò)低，使焊接端面組織未能完全熔融重結(jié)晶，致使焊口未能焊透。

采取相應(yīng)措施：選擇合適焊接參數(shù)進(jìn)行焊接。

3 ?設(shè)備性能影響焊口質(zhì)量

3.1 對(duì)焊機(jī)

目前國(guó)內(nèi)焊接礦用圓環(huán)鏈常用兩種機(jī)型，一種是國(guó)產(chǎn)UNT-160-6B型閃光對(duì)焊機(jī)，另一種是德國(guó)KHS600D及KSH602D型全自動(dòng)閃光對(duì)焊機(jī)。UNT-160-6B型鏈條閃光對(duì)焊機(jī)是在原160-6型基礎(chǔ)上，對(duì)其電控系統(tǒng)作了重大改進(jìn)，除具有160-6型閃光對(duì)焊機(jī)所有功能外，還可實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的變速頂鍛及焊接速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)功能，它適應(yīng)于高強(qiáng)度鏈條與不銹鋼鏈條的閃光對(duì)焊。KSH602D型閃光焊機(jī)分為機(jī)、電、液、風(fēng)、水五大系統(tǒng)，閃光過(guò)程中伺服閥根據(jù)電腦設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)調(diào)整反饋，從而保證了閃光過(guò)程中鏈環(huán)焊接質(zhì)量穩(wěn)定性。

3.2 油溫控制

液壓油在使用過(guò)程中，如溫度偏高，會(huì)使液壓油的粘度降低，潤(rùn)滑性能下降，至使油泵及液壓元件在工作時(shí)磨損加快，容易造成泄漏。如溫度偏低，會(huì)使液壓油的粘度升高，將會(huì)造成液壓元件壓力低，運(yùn)動(dòng)靈活性下降，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使運(yùn)動(dòng)元件不能運(yùn)動(dòng)，影響正常工作，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，液壓油工作中的溫度控制在20℃-50℃范圍內(nèi)比較好。

3.3 水質(zhì)及水溫控制

對(duì)焊機(jī)在閃光過(guò)程中，焊接電流較大，變壓器發(fā)熱量高，嚴(yán)格控制水質(zhì)和水溫，是保證電器元件正常運(yùn)轉(zhuǎn)必要條件，根據(jù)實(shí)際使用情況，對(duì)焊機(jī)水溫一般控制在15-35℃，流量為60L/min，水路系統(tǒng)采用封閉式水冷控制系統(tǒng)，利用壓縮機(jī)制冷，循環(huán)水采用純凈水或者是蒸餾水，效果較好。

總之礦用圓環(huán)鏈的焊接需要在焊接原理基礎(chǔ)上，掌握一定的經(jīng)驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，選用合理參數(shù)，控制好液壓油溫，水溫才能保證焊接質(zhì)量。

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