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摘要：作为工业车辆主要工作装置的液压缸在工业车辆上更是其核心部件，其市场需求更是越来越大，前景非常乐观，而如何高效地生产出精品液压缸，也是我们面临的一个技术与战略问题。油缸部件中核心部位活塞体，它是由活塞杆与活塞连接而成，连接方式也有多种方式，有铆接、螺接、焊接、滚珠联接等各种结构方式，为提高工效、降低成本，我们决定将螺纹连接改为焊接结构。作为一特种工艺，焊接的质量则更多地取决于其工艺过程，在合理的产品结构基础上靠反复的工艺评定来确定最可靠的工艺参数，以稳定的工艺参数和过程来保证产品质量，而事后检测则往往是不得已而采取的高成本、低可靠性的控制手段。本文基于工程机械液压缸焊接性能研究展开论述。
关键词：工程机械；液压缸；焊接性能
引言
液压支架是煤矿开采设备系列的支撑设备，其质量决定煤矿开采的安全、稳定性和服役寿命。气缸在综采工作面的生产过程中起着液压支架提升的作用，是支架结构的主要轴承部件，其质量关系到整个支架的使用安全，因此，气缸制造质量是煤炭机械制造企业的首要任务。
1液压传动系统的工作原理概述
液压传动系统在实际工作中主要依靠液压泵的作用实现运行。通过系统内部各组件的共同作用，将液压转换为机械能，引导系统运输。液压系统正常工作，在传递能量的过程中需要通过液压介质工作，系统特定的辅助元件、执行元件、控制元件等为液压系统的有效运行提供了传动路径，从而确保了系统功能的稳定性。液压传动系统的特点是，可以输出比其他传动方式更大的能量，实现低速吨位运动，系统本身紧凑，体积小，安装方便，速度调节方便，操作方便，有助于自动化操作。但是液压传动系统在实际操作中受液压介质的影响，容易引起故障，在传动过程中容易造成能量损失，不适合实现长距离运动，故障发生后，故障的原因多种多样，因此很难找到故障的原因。。
2油缸材料焊接性分析
金属材料的工艺焊接性实验的目的是评估焊接接头产生工艺缺陷的趋势，为开发合理的焊接工艺提供可靠的依据。工艺焊接性试验有间接法和直接法，本文利用碳当量间接试验法对油缸（桶）桶材料进行工艺焊接性试验。钢的碳当量是钢中合金元素的含量根据其作用转化为碳的相当大的含量。通过碳当量估算，可以初步测定钢硬化、冷裂纹、脆化等性能，对确定预热、焊后热处理等焊接工艺条件具有重要的指导意义。焊接热影响区的最大硬度比碳当量更能判断钢种的硬化倾向和冷热的敏感性。这是因为它不仅反映了姜宗化学成分的影响，还反映了金属组织的作用。因此，研究不同预热温度下焊接热影响区的硬度，然后与该材料允许的热影响区最大硬度值进行比较，确定材料的预热温度。根据GB4675.5-1984《焊接性试验:焊接热影响区最大硬度试验方法》的内容要求，对27SiMn、30CrMnSi和30CrMo三种常用气缸材料在不同预热温度下测定焊接热影响区的硬度，然后分析国际标准ISO15614-1中规定的材料的焊接热影响。
3液压缸活塞类零件焊接
结合活塞杆、活塞配合尺寸，我们分析研究发现其影响焊接质量因素很多，比如操作者说生产技术不过关，责任心不强的问题，通过现场实地观察技能考核操作者技能过关，实践证明严格按电焊安全操作规程要求培训一定数量的合格焊工，对使用焊材严格进行验收、领用发放、烘烤等管理，焊接过程中严格工艺纪律，按工艺要求施焊，焊后严格检验焊接质量等是完全可以控制焊接质量的。焊丝材料质量、零件材质质量、焊接件活塞杆、活塞焊接的清洁度、焊接气体的纯度;焊接工艺参数的设定的合理性，焊接活塞杆与活塞的配合间隙问题，施焊使用的方法是顺焊还是逆焊的问题，导电喷嘴的清洁度，焊丝伸出的长度问题，施焊环境的湿度。以上几点都是影响焊接质量的因素，我们通过现场实地考察、检测报告、工艺检查等手段都可以各个击破排除，目前活塞杆和活塞配合为保证其同轴度为小间隙配合，焊接部位的杆径较小，活塞杆镀铬段杆径较大，最终得出产生气孔的主要原因是由于在焊接时坡口中气体受热膨胀无法从另一端逸出，只能（只有）在焊接面焊接材料未（为）融合前晶体组织结构未稳定时憋气产生气孔。
4焊接工艺
（1）焊接方法。工程机械液压缸生产企业常采用焊条电弧焊（SMAW）和熔化极气体保护焊（GMAW），考虑到在相同电流下，GMAW熔深大于SMAW，效率高，可获得含氢量较低的焊缝金属，适用于焊接冷裂纹敏感的钢材[5]。因此，选择MAG工艺方法。MAG焊可实现脉冲喷射过渡，熔滴细化，减少飞溅和烟雾，对热敏感性较强的材料能有效地控制热输入，且能观察到电弧及熔池加热熔化过程，及时发现与处理问题。而脉冲电弧具有较强的熔池搅拌作用，可以改变熔池冶金性能，提高熔池的抗氧化性和抗氮气孔能力，降低焊缝中氢、氧含量及夹杂物，提高焊缝金属的塑性、韧性及抗冷裂能力。（2）焊接材料。对于碳钢及低合金高强钢焊接，要求焊缝与母材等强度时，按等强匹配的原则选择满足力学性能要求的焊材；不要求等强时，可选用强度级别低于母材的焊材，以提高焊缝的塑性和抗冷、热裂纹的能力；但不宜采用高强匹配[。（3）焊接设备。按MAG焊选择NZC型环缝自动焊接机，直流反接（DCEN），保护气体为φ（Ar）80%+φ（CO2）20%，流量15~25L/min，焊丝干伸长为12~18mm，焊丝前倾角10°~15°，焊接速度8.5~7.3（°）/s，线能量为15~20kJ/cm。（4）焊接过程。焊前先去除距焊缝边缘100mm范围的铁锈、油污、尘土和水分等杂物，再用氧-乙炔焰对试件坡口两侧100mm范围内预热，然后均匀焊4个定位点。为减少焊接应力和变形，采用对称施焊，等速送丝。定位后随即进行打底焊，为保证背面焊道质量，使用小电流焊接，控制道间温度；打底焊后立即进行填充焊，可用较大的电流来熔合；盖面焊时，为防咬边和保证焊道成形美观，焊接电流稍小。对多层多道环缝焊，通过旋转配合自动焊接，可减少偏析，确保焊缝组织均匀。
5故障诊断和寿命预测发展前景
液压缸故障诊断和寿命预测随着工程机械智能化发展，必将进一步被提上日程，支撑主机信息化、智能化和主动服务，进一步提升我国工程机械产品整体可靠性和用户使用感受。液压缸故障诊断和寿命预测应用场景有:(1)大型矿山，多品种主机机群作业，向着智能化、无人化方向发展;(2)主机物联网应用，实现主动服务，提升客户使用感受和满意度;(3)深海、远海、危险区域、救援等工作场景。研究液压缸故障诊断和寿命预测，实现液压缸在线监测、在线故障诊断、故障预判、远程故障排除及寿命预测，并推广到其他液压元件，实现整车液压系统的故障诊断及排除，支撑工程机械智能化和无人化技术发展和市场快速应用。
结束语
对于焊接设计和焊接过程中的不合理现象，可以从两个方面进行改善。另一方面，优化焊缝凹槽结构，在保持凹槽角度不变的情况下，将钝边减少到2毫米，使其适应富含氩的焊缝的通过和M型装载机动臂缸的组装。将钝边位置设计成凹槽中心，使钝边完全渗透，减少钝边残留引起的气缸焊接。与此同时，要严格控制油缸的根部宽度，适当增加凹槽深度，扩大焊缝的有效工作截面，增加液压缸的疲劳载荷能力。另一方面，为了优化油缸的焊接过程，消除定位焊接的缺陷，可以取消缸头和缸的焊接前位置焊接，将间隙配合转换为干涉配合，应用压力机器进行液压油缸装配。在提高焊接质量的同时，还可以提高焊接疲劳载荷的承受力。
参考文献
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