针对液压支架所具有的定制化产品特性而引出的焊接程序提前编制需求,基于发那科ROBOGUIDE离线编程软件,进行离线工作站建立、离线焊接程序编制、寻位方式优化以及现场实际验证的相关研究。

为避免千斤顶附件(通液座)焊接对精加工后的缸筒内孔尺寸和圆度造成影响,从增加刚性拘束、预留反变形和控制焊接热输入等角度研究适用于精加工后缸筒附件焊接的生产工艺。研究表明:仅采用I=140~160 A、U=20~22 V、v=210~230 mm/min的小规范MAG焊接工艺,无法保证产品质量,缸筒内孔依然会出现最大0.3 mm的焊接变形;采用小规范焊接并借助拘束工装预制0.8~1.2 mm横向反变形,则可以有效控制焊接变形,保证缸筒内孔尺寸和圆度均符合设计要求。

为提高液压支架结构件焊接效率,尝试引进一种新型高效焊接工艺——CO_(2)潜弧焊。研究了CO_(2)潜弧焊焊接接头的强韧性、焊接位置适应性及焊接效率。结果表明:潜弧焊接头具有良好的综合力学性能,熔合线及附近区域是潜弧焊接头的薄弱环节,其冲击性能略低于其他区域;CO_(2)潜弧焊高效焊接工艺可应用于液压支架结构件的生产,尤其适用于PA位置坡口焊缝和角焊缝的施焊;采用CO_(2)潜弧焊工艺进行PA位置的角焊缝和坡口焊缝施焊,焊接效率可分别提高至原有工艺方案的2倍和2.48倍。

激光熔覆技术不仅克服了镀铬工艺污染严重、结合力弱及耐蚀性差等不足,而且可将基体缺陷恢复到原尺寸。详细制订了液压支架再制造流程,并阐述了各闭环流程工艺参数及检验要点。通过对粉末性能、组织性能、耐蚀性能和耐磨性能等熔覆层性能的研究,得出结果:熔覆粉末具有自脱氧和造渣能力;熔覆层呈树枝状结晶,属于马氏体组织;评级Rp达到9级以上时,需保留最低熔覆厚度0.3 mm;湿沙橡胶轮磨损累计失重不大于0.45 g/3 000 r。