对机器人使用ER96级别φ1.6 mm焊丝在不同焊接工艺参数下的力学性能和焊接接头金相组织进行了研究。结果表明机器人使用ER96级别φ1.6 mm焊丝在焊接电流为460～480 A,焊接速度为70 cm/min时,焊接接头力学性能均能满足要求;当焊接电流增大至500 A,热输入接近15 k J/cm时,接头组织粗大,力学性能下降明显,热影响区冲击韧性将低于47 J。

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。

焊缝位置由于焊接残余应力的影响存在较大的应力集中,一般为机械结构的薄弱点,在受到交变载荷时容易发生疲劳断裂,导致安全事故的发生。对液压支架立柱缸体吊环扣焊缝疲劳性能进行研究,对几种不同缸体材料的焊缝结构进行疲劳测试,获得焊缝位置的疲劳寿命曲线。根据宏观裂纹位置和微观断口形貌,分析疲劳断裂机理,比较不同材料和不同机械结构焊缝的性能,寻找提高液压支架实际工作寿命的方法。