孫秀峰， 史明栓

（河南龍宇能源機(jī)電制修廠，河南永城476600）

0 引言

液壓支架結(jié)構(gòu)件通常由板材拼裝焊接而成，保證焊縫質(zhì)量和控制焊接變形是保證液壓支架結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量的兩個(gè)重要方面。焊縫質(zhì)量直接決定部件的強(qiáng)度和使用壽命。焊接變形將影響部件之間的裝配關(guān)系，如果焊接變形嚴(yán)重時(shí)會(huì)使部件失去互換性。二者密切相關(guān)，彼此影響。

控制結(jié)構(gòu)件焊接變形，主要從兩個(gè)方面著手：一是優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效減小焊接變形；二是采取防變形措施，把工藝過程中可能引起焊接變形的因素控制在合理的范圍內(nèi)，使最終的變形量滿足設(shè)計(jì)要求。這里僅探討工藝過程中控制焊接變形的問題。根據(jù)多年來液壓支架結(jié)構(gòu)件制作的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出控制焊接變形的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 備料環(huán)節(jié)

1）下料前對(duì)板材進(jìn)行平板處理，減小材料的不平度。2）下料時(shí)選擇合理的參數(shù)，減小氣割或剪切變形。3）必要時(shí)對(duì)大的零件進(jìn)行下料之后再整形處理，如對(duì)頂梁、掩護(hù)梁主筋板下料后上平板機(jī)整形。

4）對(duì)大的零件，如頂梁、掩護(hù)梁、底座等的主筋板與底（頂）面結(jié)合面進(jìn)行刀檢，保證結(jié)合面平直度，以減小拼裝時(shí)結(jié)合面之間的間隙。

5）嚴(yán)格控制下料尺寸，各配合件之間裝配間隙的大小嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6）對(duì)主要鉸接孔進(jìn)行預(yù)加工，以加工后的鉸接孔面作為定位基準(zhǔn)，保證關(guān)鍵部件定位尺寸準(zhǔn)確。

2 拼裝環(huán)節(jié)

1）零件定位準(zhǔn)確、點(diǎn)固牢靠。關(guān)鍵件如各主筋板等，拼裝定位要預(yù)先在有關(guān)頂（底）板上劃線，確保其基本位置尺寸準(zhǔn)確。

2）要根據(jù)不同工件的不同部位采取適當(dāng)?shù)姆醋冃未胧?。所謂反變形措施就是預(yù)先考慮焊接后可能出現(xiàn)的變形情況，在拼裝相關(guān)部件時(shí)，直接把相關(guān)尺寸進(jìn)行調(diào)整，使該尺寸達(dá)到焊接后剛好恢復(fù)到設(shè)計(jì)尺寸。反變形措施是一種有效減少焊接變形的手段，當(dāng)然采用反變形措施，需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累才能夠?qū)崿F(xiàn)。

3）影響拼裝的隱蔽焊縫要在拼裝之前焊好，一些焊縫要也可以在拼裝過程中施焊以減少拼裝次數(shù)；可以使相關(guān)部件之間對(duì)焊接變形相互約束，有利于控制焊接變形。一次拼裝的部件越多，部件之間受約束的程度越高，越有利于控制變形。

4）拼裝過程中隨時(shí)要打搭鐵（搭鐵也稱“撐筋”、“撐拉筋”等），搭鐵一方面的作用是輔助定位，另一方面的作用是抵抗焊接變形。因此搭鐵要有足夠的剛度和一定的尺寸要求才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，也就是說，搭鐵的布置也有一些技巧，比如頂梁各主筋之間一般要布置2～3道搭鐵，如果每道搭鐵布置在一條線上，將會(huì)減小主筋在焊后產(chǎn)生“S”型彎曲的傾向。

在一些大平面上，如頂梁、掩護(hù)梁上面、底座底面，通常要在沿寬度方向焊防變形撐筋，俗稱“背筋”（見圖1），以防止焊接后該平面沿軸線方向中間高兩側(cè)低（即“拱背”），背筋的作用與搭鐵類似。

圖1 頂梁打“背筋”

5）對(duì)于厚度較小且有一個(gè)大平面的部件，如伸縮梁、護(hù)幫板等，比較常用的防變形措施是拼裝后將兩個(gè)工件背對(duì)背點(diǎn)焊或卡固成一體（見圖2），焊接時(shí)兩個(gè)工件交替對(duì)稱施焊，使二者之間的焊接變形互相抵消，最終達(dá)到防止焊接變形的目的。

圖2 兩伸縮梁背靠背拼裝焊接

3 焊接環(huán)節(jié)

1）選擇合理的工藝參數(shù)。選擇合理的工藝參數(shù)合理的，不僅是保證焊縫質(zhì)量的前提也是控制焊接變形的手段。

2）嚴(yán)格執(zhí)行“先打底焊、再填充焊、后蓋面焊”和“先立、再橫、再縱”的焊接順序以及遵循多層多道焊、對(duì)稱施焊等基本原則。

4 焊后去應(yīng)力防止焊后變形

焊接完成以后，先不要清除用于防止焊接變形用的搭鐵，對(duì)焊接部件進(jìn)行時(shí)效處理，以減小內(nèi)應(yīng)力可能引發(fā)的焊接變形。通常采用振動(dòng)時(shí)效處理的方法消除焊接件的內(nèi)應(yīng)力，采用振動(dòng)時(shí)效處理焊接部件效率高、成本低。

總之，諸如此類的措施在生產(chǎn)實(shí)際中還有很多，只要各種措施綜合運(yùn)用得好，完全可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的液壓支架結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品。