穆忠林

（佳木斯煤矿机械有限公司，黑龙江 佳木斯 154003）

1 前言

铆焊是掘进机机械生产中重要而常见的工艺，掘进机铆焊件加工包括众多的工种，如：钳工、铆工、焊工，是一项复杂的加工工艺和生产过程，在掘进机大型化、功能和的背景下，铆焊件制作成为决定掘进机技术性能、煤炭生产安全、企业经济效益的关键环节。温度是掘进机铆焊件制作过程中一个重要的参量，温度控制不良加工出的掘进机铆焊件将不能发挥出设计的强度和功能，不但会影响掘进机性能，还会影响煤炭生产的进程与安全。应该从掘进机铆焊件加工过程的热力学分析入手，对于影响掘进机铆焊件质量的各要素进行逐一确定，进而找到提高掘进机铆焊件控制温度，提升掘进机铆焊件加工质量的措施，以达到对掘进机技术性能的保障与提高作用。

2 掘进机铆焊件温度的热力学分析

2.1 掘进机铆焊件加工中热传导的主要形式。掘进机铆焊件制作过程中受热呈现局部化，导致在铆焊件和掘进机其他部位之间存在一定的温度差异，这会形成铆焊件与周边结构之间的辐射和传导两种热传递，如果不对热传递进行全面控制会出现铆焊件温度过低，或者是铆焊件与其他结构温差，这些都不利于掘进机铆焊件的加工和制作，影响掘进机铆焊件的强度和性能，产生掘进机的质量隐患和通病。

2.2 掘进机铆焊件制作中接触部位的分类。（1）铆焊件焊缝，焊缝是铆焊过程中熔池中成固态的金属结晶，这是母材金属结晶聚凝的表现，其成长与熔池的池壁垂直。（2）铆焊件热熔区，焊缝和母材连接的半熔化状态区域是热熔区，这一区域呈现出化学成分复杂和晶体颗粒较大的特点，容易产生过热组织。（3）焊接影响区，这是掘进机铆焊件焊接过程中热量能够传导或辐射的部位，在制作过程中，这些部位会因热量的影响而出现金相上的部分改变，进而导致机械性能和强度的变化。

3 掘进机铆焊件制作中主要的影响因素

3.1 掘进机铆焊件焊接的热特点。（1）掘进机铆焊件焊接的温度高，普通的焊接件焊接温度可以达到1600K。（2）掘进机铆焊件焊接升温快，与常见的焊接热处理相比，铆焊的热源非常集中，这会出现掘进机铆焊件温度升高迅速的特点。（3）高温保持时间短，由于掘进机铆焊件与其他结构和部位紧密连接，很容易通过辐射和传导将热量迅速传递出去，这样就会在短时间降低铆焊件的温度。

3.2 掘进机铆焊件焊接的温控因素。如果在掘进机铆焊件制作中失去了对温度的精确控制，将会导致掘进机铆焊件加工质量和性能出现问题和隐患，导致掘进机铆焊件温控出现问题的主要因素有：（1）没有对掘进机铆焊件制作过程进行温度控制的意识，导致掘进机铆焊件焊接中没有应用相应的技能和规范，最终出现掘进机铆焊件加工的质量问题；（2）掘进机铆焊件焊口没有规范清理，出现积水、油污，这会降低焊接件温度的传递，影响掘进机铆焊件加工的质量。（3）焊接材料和器材问题，二氧化碳纯度不足，焊条质量不高，母材技术性能有问题等原因都会造成掘进机铆焊件制造过程中温度控制失去精确性，导致掘进机铆焊件出现缺陷和隐患。

4 提升掘进机铆焊件的制作中温度控制的方法

4.1 做好掘进机铆焊件制作的准备工作。要采用热切割的方式对掘进机铆焊件坡口进行处理，防止母材边缘形成淬硬层，淬硬层往往以其低塑性而造成冷加工的开裂，进行这种处理可以有效的保证金属的热传递；必须要及时消除和清理焊接区域存在污渍问题，比如水分、锈迹、氧化膜及其他污物等，以确保能够实现既定温度，必要时要对焊接材料进行除湿处理，以保证实现应有的技术效果。

4.2 正确应用掘进机铆焊件焊接操作工艺。在焊接的方法运用上，采取特定的摆幅和坡口两侧的停顿，来控制熔池的问题，使熔孔基本上一致，避免形成焊瘤；在焊接时，必须要高度重视焊接的角度，角度对温度的影响绝对是决定性的，当夹角垂直时，会使电弧相对集中，熔池温度高；反之，则温度低。在起弧时，一定要先进行试验，在高度板上调整好电流强度，对温度进行检测，合格后再划擦引弧，利用反馈电路加强对温度的控制，避免因升温过高过快而导致的烧伤，最好采取直线运条方式进行焊接。进行掘进机铆焊件热处理要以消除残余应力为主，使金属相变温度点以下的热量进行均匀加热，而后采用均匀冷却的方式，消除应力和退火。

结语

铆焊件是掘进机的重要结构和功能部件，在煤炭市场需求旺盛，能源和资源大量需要增长的背景下，掘进机的技术性能、开采能力和安全有了更进一步的提升，作为掘进机生产制造企业应该应对这一行业、市场实际，以铆焊件质量的提升来确保掘进机技术性能和安全水平。应该对掘进机铆焊件温度展开物理学、结构学和热力学的分析，确定影响掘进机铆焊件制作的主要因素，以加强掘进机铆焊件加工中技术的强化、扎实的准备和规范的操作了确保掘进机铆焊件温度的控制，进而实现掘进机铆焊件质量和性能的保障，达到对掘进机整体性能发挥和运行安全的保障。

[1]陈黎明.焊接过程中温度控制对焊件合格率的影响[J].中国包装工业，2012（13）.

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