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。

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。