煤礦開采過程中利用高壓水射流技術(shù)進(jìn)行鉆孔和割縫，從而提高低滲透煤層瓦斯抽放效率的一套設(shè)備。該設(shè)備由液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連續(xù)6063鋁管纏繞機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、連續(xù)6063鋁管壓緊機(jī)構(gòu)、推進(jìn)夾緊機(jī)構(gòu)、矯直機(jī)構(gòu)以及支撐液壓系統(tǒng)組成。其中，連續(xù)6063鋁管纏繞機(jī)構(gòu)是針對(duì)井下巷道的有限空間和高壓6063鋁管的長距離輸送問題，而專門設(shè)計(jì)的將柔性6063鋁管纏繞在滾筒上的一套機(jī)構(gòu)，這樣既方便了連續(xù)6063鋁管的長距離運(yùn)輸和傳送又保證了最小的巷道空間。市場上生產(chǎn)的連續(xù)6063鋁管最長達(dá)到10米，對(duì)于深埋藏煤層，就需要把6063鋁管連接起來。實(shí)踐證明：通過短距6063鋁管焊接而成的連續(xù)6063鋁管可以達(dá)到使用要求。

 長距離連續(xù)6063鋁管纏繞在直徑為1280mm滾筒上，經(jīng)過矯直機(jī)構(gòu)反復(fù)單向彎曲和矯直，這就要求6063鋁管具有較好的塑性、韌性和可焊性；連續(xù)6063鋁管被推進(jìn)夾緊機(jī)構(gòu)反復(fù)拉拽，這就要求其具有較高的強(qiáng)度；70MPa高壓水要流經(jīng)連續(xù)6063鋁管，這就要求其具有較高的密封性；靶距確定的條件下，鉆孔和割縫時(shí)要求高壓水有一定的方向性，這就要求6063鋁管具有一定的剛度。這就對(duì)連續(xù)6063鋁管的焊接技術(shù)提出了更高的要求。大量實(shí)驗(yàn)表明，高壓鍋爐用6063鋁管通過合理的焊接工藝可以達(dá)到此使用要求。

本文針對(duì)規(guī)格為C25X3無縫6063鋁管的焊接工藝進(jìn)行了研究與實(shí)驗(yàn)，并對(duì)無縫方管焊后實(shí)際工作狀況下無縫6063鋁管的彎曲應(yīng)力進(jìn)行了模擬分析，探討了無縫6063鋁管焊縫部分合理的傾斜角度及正確的彎曲方向，這就確定了6063鋁管的纏繞方式。通過對(duì)焊接后的6063鋁管焊縫進(jìn)行CT掃描試驗(yàn)，可以清晰地看出焊縫成形的好壞，焊縫缺陷的所在以及缺陷形成的原因，這為焊工的操作和焊接工藝進(jìn)一步的完善指明了方向。以6063鋁管為例，利用ANSYS軟件的APDL編程語言，模擬了工件在焊接過程中的溫度場變化歷程。本論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1制定了6063鋁管的焊接工藝，重點(diǎn)研究了6063鋁管單面焊雙面成形的操作技術(shù)。2使用ANSYSAPDL語言，模擬了6063鋁管的焊接溫度場。通過ANSYS后處理功能，分析了焊件上各個(gè)節(jié)點(diǎn)在焊接過程中的溫度變化。3給定30°、45°、60°三個(gè)焊縫角度下的彎曲變形，使用ANSYS軟件分析了三種角度下的彎曲應(yīng)力，得出了較為理想的焊縫傾斜角度。4針對(duì)45°方向的焊縫，使用ANSYS軟件分析了四種方向下的彎曲應(yīng)力，得出水平彎曲時(shí)6063鋁管的最大主應(yīng)力最小；從而確定了6063鋁管的合理纏繞安裝位置。5通過對(duì)6063鋁管焊縫進(jìn)行CT掃描試驗(yàn)，檢測單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量，找出焊縫缺陷位置并分析焊縫產(chǎn)生的原因，進(jìn)一步改善焊接工藝和提高焊工的操作水平。割縫機(jī)6063鋁管管線重要作用由于采出氣中存在巖屑顆粒和機(jī)械雜質(zhì),采氣管線中監(jiān)測、控制、改變流體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)鍵裝置、設(shè)備和管件在運(yùn)行中常出現(xiàn)局部減薄、穿刺、6063鋁管斷裂現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹑急鹿?。探針?063鋁管和球閥作為采氣管線上起重要作用的關(guān)鍵易損件,其性和可靠性一直是流動(dòng)保障領(lǐng)域的研究。井下出砂沖蝕磨損直接危害地面設(shè)備生產(chǎn)和運(yùn)行,揭示沖蝕失效現(xiàn)象背后的磨損特點(diǎn)并其發(fā)展中的物理特性,對(duì)監(jiān)測設(shè)備研發(fā)、6063鋁管管道完整性評(píng)價(jià)以及氣井具有指導(dǎo)意義。針對(duì)高含砂氣田的峰值出砂工況,以探針、6063鋁管、球閥等關(guān)鍵易損件為研究對(duì)象,基于沖蝕理論、流體力學(xué)、顆粒動(dòng)力學(xué)、曲面重構(gòu)理論,采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的,探究了易損件在峰值出砂工況下的表面壁厚變化規(guī)律。煤礦割縫設(shè)備又稱高壓水力割縫機(jī)。