焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響

邵東江

（身份證號：132902197606010831）

焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響

邵東江

（身份證號：132902197606010831）

本文分析了焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響并且針對這種影響特征提出了優化焊接工藝的策略。

焊接工藝；不銹鋼；焊接變形

焊接是不銹鋼加工中最為普遍和實用的一種加工方式，焊接過程中會產生大量的熱。焊縫冷卻后可能出現變形。具體而言，由焊接引起的不銹鋼變形一般有縱向收縮、橫向收縮、縱向彎曲、角變形等。焊接變形對于不銹鋼加工會造成嚴重的影響。

1　焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響分析

1.1焊接方法

目前焊接方法種類較多，主要有焊條電弧焊、熔化極氣體保護焊、埋弧焊等，不同的焊接方法對不銹鋼焊接變形的影響也并不一樣。部分焊接方法會引起不銹鋼件的局部過熱，焊縫冷卻后產生變形!如焊條電弧焊可能會引發不銹鋼焊接的橫向收縮變形。針對不同結構和不同功能需求的不銹鋼構件。在焊接方法選擇方面也更具有針對性，如果沒有針對不銹鋼構件特點選擇適宜的焊接方法，就產生焊接變形。同時，在焊接過程中，不銹鋼構件內部應力會發生變化，從而引發變形，因而在焊接方法選擇中，如果所用焊接方法不能較好地消除這種應力變化，也可能出現焊接變形。

1.2焊接順序

焊接順序對于不銹鋼焊接變形的影響較大，試驗研究表明，在影響不銹鋼焊接變形的各種因素中，焊接順序的影響最為顯著。焊接順序對不銹鋼焊接變形的影響主要體現在其在殘余應力分布和應力狀態方面的影響，改變焊接順序，殘余應力分布和應力狀態也隨之發生較大的改變，如果焊接順序不合理，就會出現焊接變形。一般而言，在不銹鋼焊接中優先焊接可能產生較大變形的焊縫，如果焊縫較長，則可以采取分段焊接的方式。焊接順序的確定也并不完全統一，特別是在焊接大型不銹鋼構件中。

1.3構件定位與固定

在不銹鋼焊接中，構件定位與固定也同樣會影響到焊接變形，在整個工序中，定位是最為重要的影響環節，其次為固定，同時并輔以相關的測量。如果在定位和固定環節中出現了偏差，例如沒有嚴格遵守操作規程和工藝方案，在夾緊的過程中就可能造成構件受力不均勻，焊接中受到外力影響產生變形；另一方面，構件定位和定位偏差也會影響到構件焊接后的使用性能，從實際情況來看，由構件定位和固定問題引起的焊接變形占據了相當比例其中操作人員的個人經驗、業務水平、操作是否規范等都是重要的影響因素。

1.4預防不銹鋼焊接變形的焊接工藝優化措施

（1）焊前控制

在焊接前預防焊接變形的控制手段主要有剛性固定組裝法，預防變形，預拉伸等方法、針對不同的不銹鋼焊接構件、所選擇的控制方法也有所不同。預防變形法主要是在焊接前針對構件的形狀大小做出焊接變形預測、往往需要進行嚴格的測量和評估、特別是對于大型不銹鋼件而言、預測變形結果是進行預防變形控制的基礎。焊接前根據焊接變形的預測結果對構件進行與變形預測方向相反的調整、以便與焊后的變形進行抵消。預拉伸方法則主要是對構件進行預熱、消除構件殘余應力。剛性固定組裝法則是通過對焊接構件的全方位固定來防止焊接變形、一般需要特定的胎具。

（2）焊接過程控制

在焊接過程中對于焊接變形的控制應當在焊接方法，焊接工藝參數方面進行嚴格的選擇、針對焊接構件的特點選擇相應焊接方法。例如、在焊接過程中采用跟蹤激冷，隨焊兩側加熱，隨焊碾壓等措施都能夠較好地控制焊接變形問題。隨焊兩側加熱能夠使得縱向應變分布更加均勻、減小殘余應力、而隨焊碾壓方法則需要相關的特殊設備、應用限制較大。另一方面、在焊接過程中對于焊接變形進行控制還應當提高焊接人員的業務水平、如嚴格遵守操作規范、根據工藝方案嚴格設定焊接工藝參數、禁止隨意更改焊接工藝參數。需對焊接人員進行相關的培訓、豐富焊接人員操作經驗。

（3）焊后矯正

在焊接后如果出現了焊接變形、則需要進行矯正。例如、針對局部熱變形問題、在焊接后需要對構件的相關區域進行加熱、使得局部區域產生壓縮性塑性變形、從而對焊接變形進行一定的抵消。加熱方式一般為火焰加熱、使用方便、并且在焊接變形矯正中也應用最為廣泛。對于焊接變形的另一種矯正方法則為整體加熱法、也就是將整體構件加熱至一定溫度再進行鍛造、該方法對于大型不銹鋼構件焊接變形問題并不適用、應用限制也較多。整體而言、焊接后矯正可能在會在一定程度上造成對不銹鋼構件的損害、而對于矯正方法的選擇應當更加慎重、同時應當注重在焊接前和焊接過程中對焊接變形進行控制、盡量避免在焊接后進行矯正。

2　結論

不同的焊接工藝對于不銹鋼焊接變形的影響程度較大，在不銹鋼焊接中，只有充分掌握焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響特征程度才能制訂相應的焊接工藝方案將不銹鋼焊接變形控制在允許的范圍內。焊接變形是不銹鋼焊接中存在的一個突出問題、嚴重影響到了不銹鋼構件的使用性能和美觀。焊接工藝對于焊接變形的影響是體現在多個方面的、如：焊接方法，焊接順序，構件的定位與固定，焊接工藝參數等。因而在不銹鋼焊接中應當采取適宜的方法、對于焊接工藝進行相應的優化、最大程度地控制焊接變形、從焊接前，焊接中到焊接后的各個環節流程、選擇適宜的方案、全方位地嚴格控制焊接變形、針對不同不銹鋼構件的焊接特點、制訂相應的焊接工藝。

TG404

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1673-0038（2015）28-0130-01

2015-6-27