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1、問題的提出
    隨著綜合機械化采煤技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的逐步推廣，煤炭產(chǎn)量的增大，原有的刮板輸送機630/40型及630/150型已遠不能滿足煤礦井下的配套運輸要求。因此，SGB630/220型刮板輸送機由于裝載斷面面積大，增加了輸送量，滿足了煤礦井下高產(chǎn)高效的配套要求，在現(xiàn)代化礦井中需求量逐年增加。而中部槽是該機的主要部件，其價值約占整機總價的1/3。為了減少外購的運輸費用和價差，降低整機成本，公司決定將中部槽作為新產(chǎn)品開發(fā)項目，研究生產(chǎn)自制。
2、結(jié)構(gòu)特點
    (1)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)主要由高錳鋼凸、凹端端頭( ZGMn13);槽幫鋼24Mn2;中板(16Mn);連接板(16Mn);支座(16Mn);加強板(16Mn)等異種金屬構(gòu)件組焊而成。然后在中板的承載面用耐磨焊條堆焊花紋即可。因此焊接工藝是否科學(xué)合理是制造成功與否的主要技術(shù)保證。
    (2)錳鋼板具有高的耐磨性。高錳鋼凸、凹端頭不僅耐磨性好，而且能承受高沖擊負(fù)荷，滿足了與采煤機、液壓支架等配套使用的重載要求。
    (3)加強板與槽幫鋼上平面焊為一體，具有提高槽幫承載能力和延長使用壽命的作用。
    (4)中板上堆焊的花紋使刮板和鏈條在花紋上滑動，與中板脫離接觸，避免了受直接摩擦損壞，提高了中部槽的使用壽命。
3、焊接工藝分析
    中板與槽幫鋼的焊接，在40型和150型刮板機中部槽生產(chǎn)過程中己積累了成功的經(jīng)驗：連接板與端頭焊接為平面直線對接焊縫，操作易控制，而端頭與槽幫的焊接，焊縫為槽幫的截面形狀M形，其焊縫走向曲折，且高錳鋼經(jīng)過水韌處理后，在室溫下，是單一奧氏體組織，再次受熱超過300℃就會析出碳化物，使材料韌性下降，脆性升高：另外，高錳鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大，焊接接頭各區(qū)受熱不均勻，接頭將產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，再加上晶界上共晶液態(tài)薄膜的存在，使得焊縫熱影響區(qū)容易形成熱裂紋。而且當(dāng)槽幫、端頭與中板、連接板焊接時，槽幫與端頭再次受熱變形，易使槽幫與端頭對接焊縫尖角處產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。因此選擇合適的焊接材料和制定科學(xué)有效的焊接工藝，使焊接過程中盡量減少接頭的熱輸入量，使接頭盡快冷卻，是保證制造質(zhì)量的關(guān)鍵。
4、焊接工藝規(guī)范及方法
4.1焊接順序
    左、右凸、凹端頭與槽幫鋼焊接一支座與槽幫鋼焊接一中板與槽幫鋼焊接一凸、凹連接板與中板焊接一加強板與槽幫鋼焊接一中板上花紋堆焊。
4.2焊接方法及焊接材料、設(shè)備的選擇
    (1)槽幫鋼與高錳鋼凸、凹端頭焊接（坡口為外購的端頭上己開好，不用再開）。根據(jù)焊縫組織與母材組織相似的原則，采用哈爾濱焊接材料研究所生產(chǎn)的奧氏體不銹鋼焊條( A412)手工電弧焊；焊條直徑：∮4mm;焊接設(shè)備：直流弧焊機A6-500型；焊接電流：130~ 150 A，電源極性：直流反接；焊接將焊條經(jīng)250~ 300℃烘干th，保溫使用。施焊時，工作環(huán)境溫度高于0℃，不預(yù)熱；0℃以下，預(yù)熱100~150℃；并采用短弧、快速、多層焊接。
    (2)支座與槽幫鋼焊接。焊縫形式為角焊縫，采用手工電弧焊，焊接設(shè)備：BX3-500型；焊條型號：E5016；焊條直徑：∮5mm；焊接電流：230~260 A；電弧電壓26~ 28 V。焊前將焊條經(jīng)350℃烘干1h，保溫使用。
    (3)中板與槽幫鋼焊接。焊縫形式為單邊V形焊縫，采用手工電弧焊；焊接設(shè)備：NBC-500K半自動CO2弧焊機；焊接材料：H08Mn2SiA焊絲，直徑∮1.6 mm;電流：300~ 315 A；電壓38~ 40 V，C02流量22~25 L/min;送絲速度：360~370 m/h;焊接速度：18～20 m/h。
    (4)凸、凹連接板的焊接。同(3)。
    (5)加強板的焊接。同(2)。
    (6)堆焊花紋。形式及尺寸如圖1所示，采用手工電弧焊。焊接材料：KD-1型耐磨焊條，焊條直徑∮4mm，焊接電流：交流180 A，直流140 A。
5、結(jié)語
    按照上述工藝，做出試件，按MT102-85《標(biāo)準(zhǔn)》分別進行試驗，各試驗項目的強度指標(biāo)均符合要求后，我公司1998年底生產(chǎn)的150節(jié)（件）在山腳礦投入使用，未出現(xiàn)質(zhì)量、性能問題。截止2002年4月，我公司已分別為土城礦、金佳礦井、山腳樹礦等配套分批生產(chǎn)該型號中部槽1 000余節(jié)，不但滿足了公司減少外購費用，提高經(jīng)濟效益的要求，而且在為公司開發(fā)產(chǎn)品、占領(lǐng)市場、謀求發(fā)展方面起到了積極的推動作用。