采用MIG堆焊方法在30CrMnSi活塞上堆焊铜合金来代替导向环,通过理论分析、接头宏观检验及油缸试验等方法,得到了合理的工艺参数及工艺流程。采用该工艺参数及工艺流程,成功解决了堆焊铜导向环划伤缸筒的问题,得到一种在特殊结构活塞上功能相当于标准导向环的焊层。

通过碳当量及热影响区最高硬度法,确定了常见液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的焊接预热温度。结果表明上述材料碳当量均大于0.55%,可见其淬硬性冷裂纹敏感性较强;在热影响区最高硬度值允许范围内,油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi焊接预热温度分别推荐为250~300℃、150~200℃和250~300℃。

针对异种钢2205双相不锈钢与液压油缸常用材质30CrMnSi,从试验材料、异种钢焊接性、焊接工艺等方面进行探讨,分析焊接接头性能,确定合适的多层多道焊及单层单道焊焊接工艺,为2205双相不锈钢在液压支架上的应用提供了经验。

液压支架油缸在服役过程中承受交变载荷,容易发生疲劳破坏,一旦油缸发生疲劳失效将会对生产安全产生不利影响。为了保证液压支架在服役过程中的安全可靠性,对现有的3种液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的微观组织形貌,交变载荷下的疲劳性能以及疲劳断口形貌进行研究,从而确定高可靠性油缸的材料选择标准。研究结果表明,材料光滑试样的疲劳性能存在区别,相比之下疲劳性能30CrMnSi>30CrMo>27SiMn,疲劳强度与屈服强度存在正比关系,理论上提高材料的屈服强度可以提高其疲劳性能。