中部槽焊接材料选择及焊接工艺

　　中部槽作为超重型刮板输送机物料及采煤机的承载单元，是全套输送设备使用量和消耗量最大的部件。目前，国产铸焊中部槽过煤量只有500万吨左右，不到国外中部槽使用寿命的一半，中部槽过快报废和频繁更换严重制约了煤炭生产企业的经济效益，所以研制高可靠性中部槽具有重要的意义和价值。

　　1 中部槽受力因素

　　中部槽的主要作用是运煤，做为采煤机行走轨道，与液压支架通过相互作用推动综采工作面整体向煤壁侧移动。中部槽主要受力为：①采煤机重力;②掉落煤块冲击力;③与液压支架之间相互推拉力。

　　2 中部槽焊接材料性能

　　中部槽承受的受压、冲击、振动、弯曲、摩擦等复杂多变的受力和恶劣的工矿环境，要求中部槽有足够的强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性。根据匹配原则，选用北京固本科技有限公司KB988耐磨焊丝为堆焊材料。

　　KB988耐磨焊丝，高铬型耐磨焊丝，添加碳化钨合金。高铬铸铁型堆焊材料的价格，接近碳化钨堆焊材料的效果。KB988添加了部分钨、铌、钛等合金元素，在基体上能生成高硬度化合物的焊接材料，比较适用于中部槽的堆焊。焊后硬度60～65 HRC，具有足够的耐磨性。

　　3 中部槽焊接方法选择

　　中部槽堆焊一般都是批量加工堆焊，焊接方法决定了批量堆焊时的焊接速度、熔敷率、生产成本。手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、等离子弧堆焊是常见的3种用于中部槽的焊接方法。这3种焊接方法具有不同的特点，综合考虑焊接速度、熔敷率、生产成本等多方面因素，应该选用二氧化碳气体保护焊，也就是气保焊方法进行中部槽堆焊。

　　气保焊的主要焊接设备是气保焊机，一般选用500型即可。如现有350型气保焊机，可更换送丝软管、送丝轮、导电嘴等配件，也可用于中部槽的堆焊。

　　4 中部槽焊接过程控制

　　4.1焊前准备

　　焊接前，应对所有焊接部位进行抛光，打磨去除氧化皮，焊缝及焊缝边缘必须清理干净，不允许有油污、铁锈、水、焊渣等焊接污染物，清理焊缝边缘单侧不得小于10mm，焊接处露出金属光泽。

　　4.2预热温度确定

　　预热温度为120～150℃，工件上预热温度要均匀。

　　4.3焊接反变形措施

　　为防止焊接构件薄弱部位影响焊接质量，在中部槽槽帮两端面上下共焊4条支撑拉筋，这样可以增加构件的刚性和强度，目的是增强结构件焊接时的稳定性，满足中部槽制造公差的要求，防止焊接变形，是焊接过程中不可缺少的工序之一。

　　4.4中板焊接

　　①堆焊前先除去中板油漆和锈污。

　　②经过各种堆焊花纹图案对比，最后选择了交叉人字形图案。用样板在中板表面按设计花纹划线。

　　③用2根金属圆管在槽帮钢上口，距两端各1/4长度处向外撑开3～5mm。

　　④选用1.6mm的kb988耐磨焊丝施焊。焊接参数推荐：焊接电流220～280A、焊接电压22～28V、保护气体为纯二氧化碳或纯氩气、保护气体量20L/min、焊丝伸出长度15～20mm、焊接速度35cm/min、焊枪倾角80度、电流类型为直接反流。

　　⑤焊接顺序为先焊靠近槽帮钢一侧同一方向的一排焊缝，然后在另一中部槽上焊相同位置的一排焊缝，焊完后再回到第一节中部槽，焊另一侧焊缝，这样互相交替直到焊完为止。这样做的目的是防止焊接热应力同时集中起来造成中部槽变形。严禁无顺序平推堆焊。

　　⑥焊完中板之后，再焊槽帮钢进出口端头，当中板表面温度冷却以后(不烫手)再打掉圆管。

　　4.5焊接注意事项

　　焊接中应注意的问题很多：

　　①随着焊接速度提高，母材熔合比减小，焊接速度过高会造成诸如咬边、未焊透、气孔等缺陷,速度过慢会造成熔池过大、满溢、焊缝粗糙等缺陷。因此，合理控制焊接速度对保证焊缝质量起着决定性的作用。

　　②焊接电压、焊接电流、焊丝直径、焊丝伸出长度对焊接质量的影响。电压过高，电弧不稳定，熔深减小易造成咬边。电流不变的情况下焊接速度下增加时，很容易引起烧穿和过大的热影响区，与之相反，焊缝熔深不足，易造成成形变坏。

　　③焊丝直径过大，伸出过长，容易形成飞溅，造成电弧不稳定。

　　④焊接缺陷返修时，焊接缺陷必须彻底清除，可用机械加工或炭弧气刨，坡口要适当，补焊时预热、层温及后热的范围可以放宽，温度与焊接应一致。