提高礦用圓環鏈焊接質量措施

白虎生

摘要：礦用高強度圓環鏈使用于煤礦井下輸送設備及其它機械牽引鏈。焊接質量的好壞直接影響到井下牽引設備的安全運行，提高焊接質量使礦用圓環鏈滿足GB/T12718-2009標準機械性能要求的關鍵所在。本文根據實際經驗，進行探討焊接質量控制措施。

關鍵詞：礦用圓環鏈;焊接參數;焊接缺陷與措施

0 ?引言

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

提高礦用圓環鏈焊接質量主要措施是焊接參數的選擇，下面以￠34規格礦用圓環鏈，23MnNiMoCr54材料，使用KSH602D全自動閃光對焊機焊接為例，根據實際經驗，探討對焊機焊接參數選用及焊接缺陷措施和設備影響。

1 ?焊接參數選用

閃光對焊焊接參數較多，在對焊過程的各階段均有一定的參數范圍可調整，主要包括焊接電流、焊件伸出長度、反向次數、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，對焊時電流通常以單位焊接截面上通過的電流來表示，一般為80-90A/cm2。

1.2 焊件伸出長度

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

反向次數，實際上是對焊接區域加熱升溫過程，預熱溫度升高后滿足焊接要求，反向次數為12-14次。

1.4 閃光速度

閃光階段是建立焊接溫度場的主要加熱手段，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反向次數結束到頂鍛結束之間的位移量，一般為4.5-5.4mm。

1.6 頂鍛行程

頂鍛行程過小，會影響金屬氧化的排出和塑性變形的程度，力學性能下降，頂鍛行程過大，接頭處嚴重彎曲，甚至出現裂紋，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，否則頂鍛時端面易氧化，氧化夾雜和冷卻液態金屬排除不暢，致使朔性變形受阻， 影響接頭的焊接質量，低碳鋼為60-70MM/S。

2 ?焊接缺陷與措施

在焊接過程中，鏈環易出現燒傷、裂紋、錯口、焊接未焊住、圓弧部位頂方等常見現象。

2.1 燒傷

燒傷是指內部織組過熱造成的。產生這一現象的主要原因是：①有電頂鍛偏大。②伸出長度工件過短。③編鏈開口度過大，致使溫度不均勻造成的。

為避免燒傷應采相應取措施：

①調節焊接參數，適當提高焊接電流。②增加導體與鏈環接觸面積，盡量電極圓弧部位與鏈環相吻合。③編鏈開口度為15-20°為宜（如圖1），開口過大或過小都會影響鏈環內部組織。

2.2 錯口

錯口是指鏈環開口兩端不在同一橫軸線或者不在縱軸線上。有上下錯口和前后錯口兩種形式。主要有兩方面原因產生：①編鏈工序過程中，由于棒料加熱溫度不均勻，致使錯口。②工裝調整不到位以及工磨具磨損嚴重，編鏈過程中工模具發生松動或位移偏移造成的錯口。

采取相應措施：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，并進行更換。

2.3 裂紋

鏈環焊接裂紋出現在靠近電極部位區域，經實際研究發現，焊接區域產生的裂紋主要原因是由于焊接電極與鏈環接觸處溫度高，造成局部熔化，在接觸部位及周邊形成裂紋。

采取相應措施：控制鏈環開口度，加大電極與鏈環之間接觸面積，調整相應的焊接參數。

2.4 圓弧部位頂方

頂方發生塑性變形，不僅影響外觀質量，而且在實際使用過程中，會影響礦用圓環鏈的使用性能以及壽命。圓弧頂方發生塑形變形，是由于鏈環在焊接過程中，圓弧部位產生高溫變形和頂鍛預留量過大，造成圓弧部位發生朔性變形。

采取相應措施：調整焊接工藝參數，在滿足焊接接頭質量的前提下，盡可能降低環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選擇不合理，使得焊口溫度過高或過低所致。焊口溫度過高，在相變過程中形成粗大組織，在后續的熱處理中未能細化調質。而焊口溫度過低，使焊接端面組織未能完全熔融重結晶，致使焊口未能焊透。

采取相應措施：選擇合適焊接參數進行焊接。

3 ?設備性能影響焊口質量

3.1 對焊機

目前國內焊接礦用圓環鏈常用兩種機型，一種是國產UNT-160-6B型閃光對焊機，另一種是德國KHS600D及KSH602D型全自動閃光對焊機。UNT-160-6B型鏈條閃光對焊機是在原160-6型基礎上，對其電控系統作了重大改進，除具有160-6型閃光對焊機所有功能外，還可實現焊接過程的變速頂鍛及焊接速度的無級調節功能，它適應于高強度鏈條與不銹鋼鏈條的閃光對焊。KSH602D型閃光焊機分為機、電、液、風、水五大系統，閃光過程中伺服閥根據電腦設定的參數自動調整反饋，從而保證了閃光過程中鏈環焊接質量穩定性。

3.2 油溫控制

液壓油在使用過程中，如溫度偏高，會使液壓油的粘度降低，潤滑性能下降，至使油泵及液壓元件在工作時磨損加快，容易造成泄漏。如溫度偏低，會使液壓油的粘度升高，將會造成液壓元件壓力低，運動靈活性下降，嚴重時可能會使運動元件不能運動，影響正常工作，根據實際經驗，液壓油工作中的溫度控制在20℃-50℃范圍內比較好。

3.3 水質及水溫控制

對焊機在閃光過程中，焊接電流較大，變壓器發熱量高，嚴格控制水質和水溫，是保證電器元件正常運轉必要條件，根據實際使用情況，對焊機水溫一般控制在15-35℃，流量為60L/min，水路系統采用封閉式水冷控制系統，利用壓縮機制冷，循環水采用純凈水或者是蒸餾水，效果較好。

總之礦用圓環鏈的焊接需要在焊接原理基礎上，掌握一定的經驗，理論與實際相結合，選用合理參數，控制好液壓油溫，水溫才能保證焊接質量。

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