矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法。其目的是解决现有技术用熔化焊接时焊缝处存在夹渣、气孔、晶粒粗大等焊接缺陷，抗拉强度和延伸率达不到要求的问题。具体方法是：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。焊缝的抗拉强度σb≥650MPa、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。
【专利说明】矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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0 b为300?350MPa、延伸率S为 5%?6%，根本达不到国家标准中焊缝的抗拉强度〇b彡500MPa、延伸率S彡10%的要求。
【发明内容】
[0003] 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。
[0004] 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；刹车制动〇? 2秒时加以140?150MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力6?8秒。
[0005] 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，焊缝处的抗拉强度〇b彡650MPa、延伸率S彡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。
[0006] 下面结合实施例对本发明作进一步说明
【具体实施方式】
[0007] 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0 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。
[0008] 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〇 b为750MPa、延伸率 S 为 13. 5%。
【权利要求】
1.矿用液压单体支柱活柱的摩擦焊接方法，其特征是：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。
【文档编号】B23K20/12GK104368905SQ201410214406
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】余少军, 陈永平 申请人:汉中双戟摩擦焊接制造技术有限责任公司