白虎生

摘要：矿用高强度圆环链使用于煤矿井下输送设备及其它机械牵引链。焊接质量的好坏直接影响到井下牵引设备的安全运行，提高焊接质量使矿用圆环链满足GB/T12718-2009标准机械性能要求的关键所在。本文根据实际经验，进行探讨焊接质量控制措施。

关键词：矿用圆环链;焊接参数;焊接缺陷与措施

0  引言

闪光对焊是将工件装配成对接接头，接通电源，并使其端面逐渐接近达到局部接触，利用电阻加热这些接触点，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接方法。

提高矿用圆环链焊接质量主要措施是焊接参数的选择，下面以￠34规格矿用圆环链，23MnNiMoCr54材料，使用KSH602D全自动闪光对焊机焊接为例，根据实际经验，探讨对焊机焊接参数选用及焊接缺陷措施和设备影响。

1  焊接参数选用

闪光对焊焊接参数较多，在对焊过程的各阶段均有一定的参数范围可调整，主要包括焊接电流、焊件伸出长度、反向次数、闪光速度、闪光行程、顶锻行程、顶锻速度等。

1.1 焊接电流

焊接电流包括闪光电流与顶锻电流，对焊时电流通常以单位焊接截面上通过的电流来表示，一般为80-90A/cm2。

1.2 焊件伸出长度

为保证必要的流量，稳定性和轴向分布，可依焊接端面和材料选棒材的伸出长度为（0.9-1.3）d，d为圆钢直径。 1.3 反向次数

反向次数，实际上是对焊接区域加热升温过程，预热温度升高后满足焊接要求，反向次数为12-14次。

1.4 闪光速度

闪光阶段是建立焊接温度场的主要加热手段，平均闪光速度为1.2-2.4mm/s。

1.5 闪光行程

闪光行程是指上一个反向次数结束到顶锻结束之间的位移量，一般为4.5-5.4mm。

1.6 顶锻行程

顶锻行程过小，会影响金属氧化的排出和塑性变形的程度，力学性能下降，顶锻行程过大，接头处严重弯曲，甚至出现裂纹，一般为4.5-5.5mm。

1.7 顶锻速度

顶锻速度与焊接材料的物理性能密切相关，否则顶锻时端面易氧化，氧化夹杂和冷却液态金属排除不畅，致使朔性变形受阻， 影响接头的焊接质量，低碳钢为60-70MM/S。

2  焊接缺陷与措施

在焊接过程中，链环易出现烧伤、裂纹、错口、焊接未焊住、圆弧部位顶方等常见现象。

2.1 烧伤

烧伤是指内部织组过热造成的。产生这一现象的主要原因是：①有电顶锻偏大。②伸出长度工件过短。③编链开口度过大，致使温度不均匀造成的。

为避免烧伤应采相应取措施：

①调节焊接参数，适当提高焊接电流。②增加导体与链环接触面积，尽量电极圆弧部位与链环相吻合。③编链开口度为15-20°为宜（如图1），开口过大或过小都会影响链环内部组织。

2.2 错口

错口是指链环开口两端不在同一横轴线或者不在纵轴线上。有上下错口和前后错口两种形式。主要有两方面原因产生：①编链工序过程中，由于棒料加热温度不均匀，致使错口。②工装调整不到位以及工磨具磨损严重，编链过程中工模具发生松动或位移偏移造成的错口。

采取相应措施：①保证编链工序圆钢加热温度为650-730度之间。②检查工模具磨损情况，并进行更换。

2.3 裂纹

链环焊接裂纹出现在靠近电极部位区域，经实际研究发现，焊接区域产生的裂纹主要原因是由于焊接电极与链环接触处温度高，造成局部熔化，在接触部位及周边形成裂纹。

采取相应措施：控制链环开口度，加大电极与链环之间接触面积，调整相应的焊接参数。

2.4 圆弧部位顶方

顶方发生塑性变形，不仅影响外观质量，而且在实际使用过程中，会影响矿用圆环链的使用性能以及寿命。圆弧顶方发生塑形变形，是由于链环在焊接过程中，圆弧部位产生高温变形和顶锻预留量过大，造成圆弧部位发生朔性变形。

采取相应措施：调整焊接工艺参数，在满足焊接接头质量的前提下，尽可能降低环背电流及减少顶锻量。

2.5 焊口未焊透

未焊透多为焊接参数选择不合理，使得焊口温度过高或过低所致。焊口温度过高，在相变过程中形成粗大组织，在后续的热处理中未能细化调质。而焊口温度过低，使焊接端面组织未能完全熔融重结晶，致使焊口未能焊透。

采取相应措施：选择合适焊接参数进行焊接。

3  设备性能影响焊口质量

3.1 对焊机

目前国内焊接矿用圆环链常用两种机型，一种是国产UNT-160-6B型闪光对焊机，另一种是德国KHS600D及KSH602D型全自动闪光对焊机。UNT-160-6B型链条闪光对焊机是在原160-6型基础上，对其电控系统作了重大改进，除具有160-6型闪光对焊机所有功能外，还可实现焊接过程的变速顶锻及焊接速度的无级调节功能，它适应于高强度链条与不锈钢链条的闪光对焊。KSH602D型闪光焊机分为机、电、液、风、水五大系统，闪光过程中伺服阀根据电脑设定的参数自动调整反馈，从而保证了闪光过程中链环焊接质量稳定性。

3.2 油温控制

液压油在使用过程中，如温度偏高，会使液压油的粘度降低，润滑性能下降，至使油泵及液压元件在工作时磨损加快，容易造成泄漏。如温度偏低，会使液压油的粘度升高，将会造成液压元件压力低，运动灵活性下降，严重时可能会使运动元件不能运动，影响正常工作，根据实际经验，液压油工作中的温度控制在20℃-50℃范围内比较好。

3.3 水质及水温控制

对焊机在闪光过程中，焊接电流较大，变压器发热量高，严格控制水质和水温，是保证电器元件正常运转必要条件，根据实际使用情况，对焊机水温一般控制在15-35℃，流量为60L/min，水路系统采用封闭式水冷控制系统，利用压缩机制冷，循环水采用純净水或者是蒸馏水，效果较好。

总之矿用圆环链的焊接需要在焊接原理基础上，掌握一定的经验，理论与实际相结合，选用合理参数，控制好液压油温，水温才能保证焊接质量。

参考文献：

[1]洪松涛等主编.电阻焊一本通[M].上海：上海科学技术出版社，2012.8.

[2]杜国华.实用工程材料焊接手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3]徐卫东.焊接检验与质量管理[M].北京：机械工业出版社，2008.

[4]雒庆桐主编.上岗之路-电焊工入门[M].北京：机械工业出版社，2006，3.

[5]任园，丁洁.矿用扁平接链环断裂机理分析及防范措施[J].内燃机与配件，2016（08）：63-65.