论文部分内容阅读
【摘 要】如何有效改善矿山机械设备的故障频发，最大程度避免因机械故障问题所引致的成本增加、生产率下降，甚至造成后续工程作业活动无法顺利开展等一直是开矿企业的头等难题。加之现代工业发展的进程越来越快，维修效率的提升成为了矿业企业技术革新的重要组成。本文就重点对矿山机械的焊接维修技术及其技术优化办法展开分析，以期与业界同行交流、探讨。
【关键词】开矿技术；矿山机械设备；机械维修技术；焊接技术
0.前言
因为大多矿山机械是地下作业，工作空间受到限制，工作环境异常恶劣，同时施工空间窄小，内部粉尘繁多，空气湿度高，大气压强大。如果机械故障不能及时得到维修，极容易造成机械设备的永久损伤。这就需要机械设备管理人员对设备进行及时维修与介理保养，采用焊接技术对使用机械设备的维修是目前较为常见的办法之一，其能以较快且较安全的优势，维护机械设备的良好状态和延长设备的使用寿命，确保设备保持正常运行，从而降低矿山企业成本，提高经济效益。
1.焊接技术在矿山机械维修中的应用现状
下面就以三班倒连续运转的大型矿山为例子，来进行设备维修的现状的分析。设备每个月都定点检修，是为了确保机器设备的安全性和正常运转的可靠性。在对设备进行检查维修时，配件如有磨损到需要更替的地步，就随着检修更替下来。如果更替下来的零件还有维修的价值，则会被运送到检修车间进行焊接维修。不过像才轮钻的架子、四立铲的认臂等等非常大的机械设备，有的时候已经有裂开，却无法拆下，只能有维修人员到现场进行抢修施工。
但是在焊接设备时，由于现场作业不太方便会出现局部受热不均的现象出现，因此会产生应力而导致变形；由于受工作条件的制约，会发生夹渣和裂痕的焊接漏洞；在焊接设备前准备预热不到位、焊接后热处理工作没有做好，都会出现气孔和裂纹。这些带有焊接缺欠的设备进行作业时，不过多长时间就有会出现裂缝，有的裂缝则会快速的拉长，又要进行第二次的维修工作。如此周而复始，设备的焊接成本就会增多，耽误了设备的作业时间，重则会延误工期，给企业带来巨大的经济损失。因此在对设备进行焊接维修史，不但要增强焊工的技能水平，还应当采取相关的措施。
2.影响矿山机械维修焊接技术的主要因素
2.1自然环境对焊接质量的影响
采矿业的作业环境通常都很恶劣，而矿山上的机器设备不但常年在恶劣的环境下进行施工作业，而且还受到风吹雨打、日头暴晒等自然环境的磨损，因此各个零部件的生命周期会缩短，进而出现裂纹而导致损坏。在对这种大型机械设备进行维修时不但有较高的焊接要求，而且在进行焊接作业时，焊接的含氢量会由于空气湿度过大会产生气孔，大大的降低焊接的牢固性。这时，就应当用低氢的焊条，同时要掌握好焊条烘干的时间段和次数，这样就可以确定焊接处随时都可以进行烘干工作，而规避产生气孔和裂纹等焊接缺欠。
2.2操作场所温度对焊接效果的影响
影响焊接效果的又一重要因素就是焊接温度，北方的冬天非常寒冷，最低温度可达零下20摄氏度。通常极为寒冷的温度下不能进行焊接作业，因为温度低会导致冷焊和虚焊的现象发生，假若这时提高焊接温度则会出现机械强度下滑导致安全性下降。因此在严寒的环境下进行焊接作业想要达到最佳效果，就应当掌握好焊接的问题，在此基础上还要对焊接前的加热和焊接后的热处理的温度都要严格的掌握好。焊接前进行加热处理，能够缩小温差和焊接作业时的冷却速度，以达到降低焊接应力的目的。
3.矿山机械设备的故障特点
3.1故障的潜在性
每个机械设备在使用过程中都存在潜在故障，零件的参数在各种磨损中不断上下浮动，一旦参数值超出规定范围时，潜在故障便将发生。但是，机械设备都有一定的安全系数，所以在运行过程中参数发生的变动即使超出规定值，也未必发生故障。此外，机械的潜在故障到发生故障都需要经过一定的时间，在这段时间里通过高频、全面的保养可以一定程度上延长机械的寿命。
3.2故障的多样性
机械在长时间运行下，因为磨损、腐蚀、疲劳、老化等各种问题，每个零件都可能出现小同的故障.例如轴弯曲、杆断裂等。这些故障产生的原因和破损程度都不一样，故而形成了故障形式的多样性。
4.改善矿山机械设备焊接技术的对策
4.1高度重视焊前准备及清理工作
焊接前的准备工作，就是在焊接机械设备之前，焊工应把准备工作都做好。这就要求焊接人员先确定机械设备的型号规格之后，来让焊件和焊条相匹配。在此基础上，焊工还应当预测性的分析该焊件的性质，比如焊件的防裂性、化学成分、腐蚀性等进行细致的分别，这样才能够保证使用的焊条能够和设备相融合。
4.2精细化焊接工艺
首先，焊条直径以及相关的焊接电压、电流以及速率的选取都是以焊接的部位和坡口的形态、尺寸大小来决定的。在使用低氢焊条时，应当掌握好烘干时的热度和烘干的频率，要做到随时焊接随时烘干，就会使发生气孔、裂纹的发生率大大降低。
其次，在进行焊接前的预热和焊接后的热处理时，要掌握好温度。在高碳钢这种焊接敏感的焊件来说，温度的控制极为重要；在焊接前进行预先加热，可以缩小温差和焊件散热慢，从而使焊接的应力降低；在焊接完毕后不做处理，整个温度就会极速下降，导致焊接不部位焊接不牢固。如果在焊接后进行回火处理，就会使焊接部位的温度保持一段时间与焊接时的温度相等的度数，这样再使焊接部位冷却。回火时保持的时间越长，温度越高，就越有利于应力的消除。应力的降低不但会减少设备的裂痕，而且还能够使设备的负载力增强。
再者，焊接的次序和方位的选取要适应焊接的需要。通常使采用对称焊接的方法，如果有不对称的裂缝进行焊接，应当先焊接裂缝短的一边，焊接错着的短焊缝、承载力大的焊缝、收缩较大的焊缝都应当首先焊接，这样就可以降低焊件的变形程度和应力的减少。焊接方式的选取要适应焊件的需要。进行长缝焊接时，应当遵循从中间向两边焊接的原则，这样焊接处不容易变形。
最后，焊接应力的降低可以用锤击焊接的方式。应力的产生是有焊缝冷却而产生的，因此用锤子击打焊缝处，就会使应力降低0.04%至25%。在对焊接处进行锤击时，保持的温度应当100到1500度之间或者高于4000度。应为在2000度到3000度之间是金属是在易脆期，如若用锤击极易断开。
4.3严格按照焊接规范检验
首先是焊接前的检验工作，应检验焊接条件、焊接前准备和预热，准确无误的按着要求进行焊接前的准备工作，就能在最大程度上减少焊接缺欠的发生，从而使焊接质量得到保证。
其次，在焊接过程中的检验，在焊接时严格遵循焊接准则，检验成形的焊缝和焊接后的热处理是否符合要求。
再者，焊接完毕后的检验工作，外部是检验焊接处的形态和表面有无缺欠。对内部的检测则是运用超音波和磁粉进行探伤检查。如果是有焊接缺欠，就必须做完现场清洁后在进行焊接修复工作，最后合格再停工。
5.结语
综上，关于矿山机械焊接技术的维修及优化办法仍需要相关技术人员在实践中反复摸索，以探求出更多、更好的改善方案，以最大限度降低矿山企业经营成本，在竞争激烈的市场中实现长足发展。 [科]
【参考文献】
[1]于慧文，安丰泉.浅析矿山机械的焊接维修技术与维护[J].科技创业家，2013（05）.
[2]杜芬.浅谈施工机械设备的维修管理[J].甘肃科技纵横，2005（03）.
[3]李燕，黄伟华，袁亦扬，王玲.基于绿色理念的矿山机械修复再利用[J].矿山机械，2008（16）.
[4]王波.矿山机械并行式绿色设计[J].矿山机械，2007（09）.
[5]柴保明.矿山机械配置方案综合选优决策方法[J].煤矿机械，2005（05）.
【关键词】开矿技术；矿山机械设备；机械维修技术；焊接技术
0.前言
因为大多矿山机械是地下作业，工作空间受到限制，工作环境异常恶劣，同时施工空间窄小，内部粉尘繁多，空气湿度高，大气压强大。如果机械故障不能及时得到维修，极容易造成机械设备的永久损伤。这就需要机械设备管理人员对设备进行及时维修与介理保养，采用焊接技术对使用机械设备的维修是目前较为常见的办法之一，其能以较快且较安全的优势，维护机械设备的良好状态和延长设备的使用寿命，确保设备保持正常运行，从而降低矿山企业成本，提高经济效益。
1.焊接技术在矿山机械维修中的应用现状
下面就以三班倒连续运转的大型矿山为例子，来进行设备维修的现状的分析。设备每个月都定点检修，是为了确保机器设备的安全性和正常运转的可靠性。在对设备进行检查维修时，配件如有磨损到需要更替的地步，就随着检修更替下来。如果更替下来的零件还有维修的价值，则会被运送到检修车间进行焊接维修。不过像才轮钻的架子、四立铲的认臂等等非常大的机械设备，有的时候已经有裂开，却无法拆下，只能有维修人员到现场进行抢修施工。
但是在焊接设备时，由于现场作业不太方便会出现局部受热不均的现象出现，因此会产生应力而导致变形；由于受工作条件的制约，会发生夹渣和裂痕的焊接漏洞；在焊接设备前准备预热不到位、焊接后热处理工作没有做好，都会出现气孔和裂纹。这些带有焊接缺欠的设备进行作业时，不过多长时间就有会出现裂缝，有的裂缝则会快速的拉长，又要进行第二次的维修工作。如此周而复始，设备的焊接成本就会增多，耽误了设备的作业时间，重则会延误工期，给企业带来巨大的经济损失。因此在对设备进行焊接维修史，不但要增强焊工的技能水平，还应当采取相关的措施。
2.影响矿山机械维修焊接技术的主要因素
2.1自然环境对焊接质量的影响
采矿业的作业环境通常都很恶劣，而矿山上的机器设备不但常年在恶劣的环境下进行施工作业，而且还受到风吹雨打、日头暴晒等自然环境的磨损，因此各个零部件的生命周期会缩短，进而出现裂纹而导致损坏。在对这种大型机械设备进行维修时不但有较高的焊接要求，而且在进行焊接作业时，焊接的含氢量会由于空气湿度过大会产生气孔，大大的降低焊接的牢固性。这时，就应当用低氢的焊条，同时要掌握好焊条烘干的时间段和次数，这样就可以确定焊接处随时都可以进行烘干工作，而规避产生气孔和裂纹等焊接缺欠。
2.2操作场所温度对焊接效果的影响
影响焊接效果的又一重要因素就是焊接温度，北方的冬天非常寒冷，最低温度可达零下20摄氏度。通常极为寒冷的温度下不能进行焊接作业，因为温度低会导致冷焊和虚焊的现象发生，假若这时提高焊接温度则会出现机械强度下滑导致安全性下降。因此在严寒的环境下进行焊接作业想要达到最佳效果，就应当掌握好焊接的问题，在此基础上还要对焊接前的加热和焊接后的热处理的温度都要严格的掌握好。焊接前进行加热处理，能够缩小温差和焊接作业时的冷却速度，以达到降低焊接应力的目的。
3.矿山机械设备的故障特点
3.1故障的潜在性
每个机械设备在使用过程中都存在潜在故障，零件的参数在各种磨损中不断上下浮动，一旦参数值超出规定范围时，潜在故障便将发生。但是，机械设备都有一定的安全系数，所以在运行过程中参数发生的变动即使超出规定值，也未必发生故障。此外，机械的潜在故障到发生故障都需要经过一定的时间，在这段时间里通过高频、全面的保养可以一定程度上延长机械的寿命。
3.2故障的多样性
机械在长时间运行下，因为磨损、腐蚀、疲劳、老化等各种问题，每个零件都可能出现小同的故障.例如轴弯曲、杆断裂等。这些故障产生的原因和破损程度都不一样，故而形成了故障形式的多样性。
4.改善矿山机械设备焊接技术的对策
4.1高度重视焊前准备及清理工作
焊接前的准备工作，就是在焊接机械设备之前，焊工应把准备工作都做好。这就要求焊接人员先确定机械设备的型号规格之后，来让焊件和焊条相匹配。在此基础上，焊工还应当预测性的分析该焊件的性质，比如焊件的防裂性、化学成分、腐蚀性等进行细致的分别，这样才能够保证使用的焊条能够和设备相融合。
4.2精细化焊接工艺
首先，焊条直径以及相关的焊接电压、电流以及速率的选取都是以焊接的部位和坡口的形态、尺寸大小来决定的。在使用低氢焊条时，应当掌握好烘干时的热度和烘干的频率，要做到随时焊接随时烘干，就会使发生气孔、裂纹的发生率大大降低。
其次，在进行焊接前的预热和焊接后的热处理时，要掌握好温度。在高碳钢这种焊接敏感的焊件来说，温度的控制极为重要；在焊接前进行预先加热，可以缩小温差和焊件散热慢，从而使焊接的应力降低；在焊接完毕后不做处理，整个温度就会极速下降，导致焊接不部位焊接不牢固。如果在焊接后进行回火处理，就会使焊接部位的温度保持一段时间与焊接时的温度相等的度数，这样再使焊接部位冷却。回火时保持的时间越长，温度越高，就越有利于应力的消除。应力的降低不但会减少设备的裂痕，而且还能够使设备的负载力增强。
再者，焊接的次序和方位的选取要适应焊接的需要。通常使采用对称焊接的方法，如果有不对称的裂缝进行焊接，应当先焊接裂缝短的一边，焊接错着的短焊缝、承载力大的焊缝、收缩较大的焊缝都应当首先焊接，这样就可以降低焊件的变形程度和应力的减少。焊接方式的选取要适应焊件的需要。进行长缝焊接时，应当遵循从中间向两边焊接的原则，这样焊接处不容易变形。
最后，焊接应力的降低可以用锤击焊接的方式。应力的产生是有焊缝冷却而产生的，因此用锤子击打焊缝处，就会使应力降低0.04%至25%。在对焊接处进行锤击时，保持的温度应当100到1500度之间或者高于4000度。应为在2000度到3000度之间是金属是在易脆期，如若用锤击极易断开。
4.3严格按照焊接规范检验
首先是焊接前的检验工作，应检验焊接条件、焊接前准备和预热，准确无误的按着要求进行焊接前的准备工作，就能在最大程度上减少焊接缺欠的发生，从而使焊接质量得到保证。
其次，在焊接过程中的检验，在焊接时严格遵循焊接准则，检验成形的焊缝和焊接后的热处理是否符合要求。
再者，焊接完毕后的检验工作，外部是检验焊接处的形态和表面有无缺欠。对内部的检测则是运用超音波和磁粉进行探伤检查。如果是有焊接缺欠，就必须做完现场清洁后在进行焊接修复工作，最后合格再停工。
5.结语
综上，关于矿山机械焊接技术的维修及优化办法仍需要相关技术人员在实践中反复摸索，以探求出更多、更好的改善方案，以最大限度降低矿山企业经营成本，在竞争激烈的市场中实现长足发展。 [科]
【参考文献】
[1]于慧文，安丰泉.浅析矿山机械的焊接维修技术与维护[J].科技创业家，2013（05）.
[2]杜芬.浅谈施工机械设备的维修管理[J].甘肃科技纵横，2005（03）.
[3]李燕，黄伟华，袁亦扬，王玲.基于绿色理念的矿山机械修复再利用[J].矿山机械，2008（16）.
[4]王波.矿山机械并行式绿色设计[J].矿山机械，2007（09）.
[5]柴保明.矿山机械配置方案综合选优决策方法[J].煤矿机械，2005（05）.