工程机械钢管总成漏油故障原因研究和应对措施

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1、工程机械钢管总成漏油故障原因研究和应对措施作者简介：作者简介：李国真（1981-）男，壮族，广西柳州人，柳州柳工液压件有限公司，机械工程，本科学历，机械自动化方向吴荫登（1968—）,男，广西邕宁人，工程师，硕士，研究方向：工程机械液压研究及其他管理。［摘要］:针对液压钢管漏油反馈率居高不下的现状，对反馈钢管进行综合分析和研究，找出相应的改进方案，并加以实施，在生产应用中取得了良好的效果。［关键词］:钢管；故障模式；漏油；原因分析；改进措施。1、前言由于工况的特殊性，工程机械液压管路渗漏问题，在工程机械行业中一直成为整机质量的隐患。造成钢管质量问题

2、的原因是多方面的，从管路布局、连接接头、制造工艺等方面都可能存在不足之处。2、钢管漏油反馈故障模式对某市场机型反馈进行分析，工程机械钢管反馈故障模式主要有：某整机钢管故障反馈主要有如下几种情况：管与管对接焊缝渗漏（氫弧焊）；接头与钢管对接焊缝渗漏（对接焊）；接头与钢管对接焊缝渗漏（角接焊）；钢管爆裂漏油等。3、钢管反馈故障原因分析3.1钢管与钢管对接焊缝渗漏（对接焊）因钢管长度太长（拉直长度达到6米），受加工设备条件限制只能分割成两节分别弯曲，然后再进行管与管对接焊，而这是造成钢管质量问题的关键因素。工作时产生轴向拉力使得焊接处受拉，而焊接产生的缺

3、陷更容易产生漏油故障。3.2接头与钢管对接焊缝渗漏（对接焊）钢管对接焊缝成形质量未达到单面焊接双面成形的技术要求，而且现有焊接设备对厚壁管焊接的电流参数控制不合理，过高的焊接电流影响焊缝成形质量的稳定性，对工程机械钢管而言，大部份反馈钢管都是此类故障形式的反馈。3.3接头与钢管角焊缝出漏油（角接焊）该处工作压力大，且工况恶劣，钢管受振动影响较大，钢管与接头采用角接焊形式焊缝缝强度不够，很容易引起开裂漏油。3.4钢管爆裂原因分析对反馈件进行分析统计，钢管爆裂的主要原因是钢管弯11半径过小,造成钢管弯曲部位呈椭圆状、侧面应力集中。另外，有小部分钢管爆裂

4、是因为材料本身的缺陷，这是钢管制造厂商的问题。4、改进方案及措滋4.1钢管与钢管对接焊缝渗漏（氫弧焊）的改进部分长钢管截取成两节钢管进行对接焊，其焊接位置和强度无明确规定，没有规范的技术检验要求，焊缝缺陷较多,应进行焊缝强度计算。由于钢管对接焊内部焊透，即焊缝双面成形，不存在缝隙，对接焊缝可视作焊件的一部分，故其计算方法与构件强度计算相同。其焊缝受力与钢管本身相似，如图1所示。在对接焊中，垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝，其强度按以下公式计算：为对接焊缝的抗拉或抗压强度设计值，按焊缝强度设计值进行选择，20#钢管采用自动对接焊和E43XX形焊条电

5、弧焊，取值为185N/m2o故对接焊缝强度：计算结果值大于值，不符合强度设计要求，用两节钢管对接焊可靠性不满足。改进措施：通过设备改造，加长弯管机的床身，并效验改造后机床运转的稳定性，从而实现现有的长钢管一次弯曲成形的工艺及设计技术要求，取消了管与管对接焊及其对应的试漏及检验工序，降低了生产成本，产品质量稳定性得到了保证。4.2接头与钢管对接焊缝渗漏（对接焊）的改进4.2.1调整焊机主要参数，提高焊缝双面成形质量因鹄极承载电流能力比较差，过大的电流会引起鹄极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹铸，因此熔敷速度小，熔深浅，焊接质量差。实验表明，

6、通过增大鹄极直径可增大焊机电流，从而可降低焊接处的电流。问题钢管选用的铸极直径为2.5mm,交流电流仅为120〜210A,而焊接端电流达到200A,焊接焊缝成形质量不稳定；将鹄极直径增大一个级别，即采用鹄极为3.2mm,此时，焊机电流可达到250A,焊接处电流可相应的减少到了145A,达到减低电流、提高焊接稳定性的目的。铸极直径增大之后，还需对焊接工艺参数做相应的调整。要得到合适的焊接工艺参数，需要调整以下参数：基值电流、基值时间、峰值电流、峰值时间及焊接速度。焊缝成形质量与焊接参数的关系，如图2（纵向平均值为焊缝成形质量）：根据图2可得两组焊缝成

7、形质量的最优条件，如表3：根据数据优化，采用表3其中一组参数均可提高焊缝成形质量的稳定性。4.2.2改善焊前清理工艺进行对接氫弧焊时，必须清除钢管焊接表面的油污、水分、粉尘、氧化膜等，否则在焊接过程中会导致气孔、夹杂、未熔合等焊接缺陷。清理办法：用不锈钢丝或铜丝轮擦除焊接部位氧化膜；焊前采用天那水对钢管焊接部位进行清洗。4.2.3增加气试漏工序对钢管焊缝进行气密性试验，在1.5倍压力下保压3分钟，确保钢管焊后无渗漏，方可流转入下一道工序。4.2.4加强对接焊缝成形质量控制每道焊缝的内、外表面成形质量都由操作者进行检查并上报相关领导，对不合格的产品进

8、行隔离、返修，确保单面焊双面成形。焊缝质量要求：单面焊双面成型，保持焊缝外观均匀，无缺陷。4.3接头与钢管角焊缝漏油改进对