矿用液压支架高强度结构钢焊接热性能仿真研究

张媛媛

（霍州市鑫钜煤机装备制造有限责任公司， 山西 临汾 031412）

引言

液压支架是煤矿开采过程中非常重要的机械装备，是保障工作面安全的关键措施。为确保煤矿工作面的绝对安全，液压支架必须要有充足的强度，以抵抗各种不断变化的载荷[1]。我国在液压支架设计方面虽然已经制定了相关标准和规范，在很大程度上提升了液压支架的强度以及运行可靠性[2]，但与国外先进液压支架生产加工技术相比较技术水平仍有待提升。主要原因在于液压支架材料选择以及焊接工艺方面存在不足[3]。Q550 高强度结构钢是当前阶段我国使用较多的液压支架生产制作材料[4]。这种材料不仅强度高且有很好的焊接性能。随着液压支架朝着大型化、重型化方向发展，液压支架零部件尺寸和厚度都在不断增加，对其生产加工技术提出了更高的要求[4]。焊接是液压支架生产制作过程中非常重要的工艺流程，焊接质量的优劣会直接影响液压支架的运行可靠性[5-6]。因此，对Q550 这种常用的液压支架生产制作材料的焊接性能进行研究和分析，为焊接工艺的优化奠定坚实的理论基础，以提升焊接质量。

1 Q550 高强度结构钢焊接过程仿真模型的近似处理与建立

1.1 焊接过程仿真模型的近似处理

1）焊接热源。焊接过程中会产生大量的热，仿真分析时该热源的处理有多种形式，比如Rosenthal 热源模型、高斯分布热源模型、双椭圆热源模型等。大量的实践经验表明，双椭圆热源模型在实际应用中得到的结果与真实的结果最为接近。……