[发明专利]矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法。

背景技术

我国的煤炭资源非常丰富，煤炭的储量和产量占世界第一位。煤炭已经成为我国目前依赖的重要能源。在煤炭的开采过程中，因为储存条件复杂，导致各种安全事故时有发生，因此，矿用液压单体支柱在采矿工业中是非常重要的。它保护着国家财产和人员的生命安全。矿用液压单体支柱的活柱做为支撑工作面的支柱承受着很大的压力。目前矿用液压单体支柱活柱是由柱头和活柱筒通过熔化焊接的方法制造，采用熔化焊接时焊缝处存在夹渣、气孔、晶粒粗大等焊接缺陷，使得焊缝的抗拉强度σ_b为300～350MP_a、延伸率δ为5％～6％，根本达不到国家标准中焊缝的抗拉强度σ_b≥500MP_a、延伸率δ≥10％的要求。

发明内容

为了克服现有矿用液压单体支柱活柱焊接时焊缝强度低、延伸率低的问题，本发明提供一种矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法。

解决其技术问题所采用的方案是：将柱头夹持于摩擦焊机的旋转夹具中；活柱筒夹持于摩擦焊机的移动夹具中；以转速600rpm，起始摩擦压力25～35MPa初始摩擦焊接2.5～3秒；再以转速750rpm，二级摩擦压力60～75MPa进行稳定摩擦焊接5～7秒后刹车制动；刹车制动0.2秒时加以140～150MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力6～8秒。

本发明的有益效果是：由于采用了摩擦焊接方法成型矿用液压单体支柱的活柱，柱头和活柱筒的焊接处无做为填充金属的焊丝或焊条，焊接时母材也没有熔化，没有气孔、夹渣、晶粒粗大等焊接缺陷；焊接面在压力、摩擦热的作用下被焊零件之间分子的热扩散增强，焊缝处的抗拉强度σ_b≥650MP_a、延伸率δ≥12％。省去了焊丝或焊条，以及焊前的清理工序、组装工序，提高生产效率3～5倍。

下面结合实施例对本发明作进一步说明

具体实施方式

实施例1：DW14型矿用液压单体支柱的活柱摩擦焊接。将外径为￠92的柱头夹持于摩擦焊机的旋转夹具中；活柱筒夹持于摩擦焊机的移动夹具中；以转速600rpm，起始摩擦压力35MPa初始摩擦焊接3秒；再以转速750rpm，二级摩擦压力75MPa进行稳定摩擦焊接6秒后刹车制动；刹车制动0.2秒时加以150MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力6秒后，形成矿用液压单体支柱的活柱。

经检测，成型后的矿用液压单体支柱活柱焊缝处的抗拉强度σ_b为750MP_a、延伸率δ为13.5％。