焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響

王斌+王雨軒

摘 要：隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，對(duì)焊接的要求同樣在升高，因?yàn)楹附庸に噷?duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量可以產(chǎn)生一定的影響，尤其是對(duì)不銹鋼焊接變形方面。不同的工藝所焊接出的產(chǎn)品也有所不同，不當(dāng)?shù)墓に嚲涂赡軙?huì)導(dǎo)致不銹鋼焊接變形，所以需要找出導(dǎo)致變形的原因，通過(guò)合理有效的辦法來(lái)減少這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。本文首先嘗試找出焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形影響的因素，并根據(jù)相關(guān)因素提供了一些可以預(yù)防變形的措施。希望通過(guò)本文可以將焊接工藝的水平提高，使有關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量邁上新的臺(tái)階，為我國(guó)相關(guān)行業(yè)的進(jìn)步打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：焊接工藝 不銹鋼焊接變形 預(yù)防措施

中圖分類(lèi)號(hào)：U674 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（c）-0028-02

隨著工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼的使用越來(lái)越多，因其具有良好的性能，所以使用廣泛。在不銹鋼的加工工藝中，焊接是較為常見(jiàn)的一種。在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)熱量散去之后不銹鋼構(gòu)件就可能出現(xiàn)變形。我國(guó)現(xiàn)階段的焊接工作中，無(wú)論是技術(shù)還是設(shè)備都沒(méi)有國(guó)外先進(jìn)，出現(xiàn)構(gòu)件變形的現(xiàn)象更多，不僅會(huì)對(duì)構(gòu)件的外向產(chǎn)生影響，更是會(huì)影響其使用性能。要想避免這一現(xiàn)象，首先就要找出構(gòu)件變形的原因，然后才能找到最為合理的辦法。

1 焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響因素

不銹鋼構(gòu)件之所以會(huì)得到廣泛使用，是因?yàn)槠渚哂蟹浅Ａ己玫男阅?，而且價(jià)格相比于其他金屬來(lái)說(shuō)要更便宜。但是因?yàn)楹附庸に嚨脑?，在不銹鋼焊接中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，對(duì)其性能會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響。造成這一現(xiàn)象的因素主要有4個(gè)方面，焊接方法、焊接順序、構(gòu)件定位與固定和焊接參數(shù)。下面就簡(jiǎn)單闡述這4個(gè)方面對(duì)于不銹鋼變形的影響[1]。

第一方面是焊接方法，在現(xiàn)階段的工業(yè)中，用在不銹鋼焊接中的方法主要有氬弧焊、電弧焊、氣體保護(hù)焊等，這些方法對(duì)于不銹鋼焊接的變形的影響也不同，但究其主要原因基本是因?yàn)楹附又挟a(chǎn)生了大量的熱，這些熱量就有可能是不銹鋼構(gòu)件產(chǎn)生變形[2]。要想避免因?yàn)楹附臃椒óa(chǎn)生的變形就要根據(jù)構(gòu)件的功能選擇合適的方法來(lái)完成焊接工作，選擇最合理的焊接方法就可以有效地避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)。在焊接時(shí)也會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的應(yīng)力出現(xiàn)變化，這一變化同樣會(huì)造成變形，也可以依靠上述方法來(lái)避免。

第二方面是焊接順序方面，焊接順序是對(duì)不銹鋼構(gòu)件變形影響最大的因素，這一因素對(duì)于不銹鋼構(gòu)件產(chǎn)生影響的原因是因?yàn)槠鋵?duì)于構(gòu)件殘余應(yīng)力分布和應(yīng)力狀態(tài)方面的影響。不同的焊接順序?qū)τ诓讳P鋼構(gòu)件的影響也有很多不同，如果沒(méi)有較為合理的焊接順序則會(huì)對(duì)焊接構(gòu)件產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，使其變形較大。所以在焊接過(guò)程中要焊接對(duì)于構(gòu)件可能產(chǎn)生影響的焊縫，對(duì)于較長(zhǎng)的焊縫要通過(guò)分段焊接使其對(duì)構(gòu)件變形的影響降低。有時(shí)一些比較大型的構(gòu)件的焊接順序不能固定，那么在改變焊接順序時(shí)，就要首先考慮對(duì)于構(gòu)件變形的影響，在保證影響較小的情況下才可以完成接下來(lái)的工作[3]。

第三方面是在焊接過(guò)程中，構(gòu)件的固定和定位同樣會(huì)對(duì)其變形產(chǎn)生較大的影響。在焊接中定位工作可以說(shuō)是最為重要的，固定則排在第二位。如果在這兩個(gè)步驟中出現(xiàn)了偏差，沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)完成的話，就可能出現(xiàn)因?yàn)闃?gòu)件各部分受力不均，造成焊接時(shí)出現(xiàn)變形。不僅如此，如果這兩個(gè)步驟出現(xiàn)誤差對(duì)于構(gòu)件的使用也會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響。從我國(guó)的行業(yè)情況來(lái)看，因?yàn)檫@一原因產(chǎn)生的焊接變形占據(jù)其中的大部分。產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因有很多，主要是操作人員的操作失誤造成的，例如焊接經(jīng)驗(yàn)不足，或者沒(méi)有按照正確的操作流程完成工作等。

第四方面是焊接參數(shù)的影響，這一方面主要體現(xiàn)在電流或者電弧電壓等；另一方面要根據(jù)焊接方法和焊接順序適當(dāng)調(diào)節(jié)，不能將其數(shù)值固定。在不銹鋼構(gòu)件的焊接中，焊接電流的大小一般和構(gòu)件的大小有關(guān)，構(gòu)件越大則要用更大的電流。要減少局部受熱的情況，并嚴(yán)格控制電流，使其處在最合理的范圍內(nèi)。

2 預(yù)防變形的措施

根據(jù)不銹鋼工藝對(duì)于構(gòu)件的影響，要想保證其具備較高的焊接水平，就要在焊接工作中進(jìn)行明確的控制，通過(guò)合理的方式減小不銹鋼構(gòu)件的變形問(wèn)題，使有關(guān)工藝可以更好地為不銹鋼構(gòu)件焊接工作服務(wù)。

首先是在焊接之前，在焊接之前控制不銹鋼構(gòu)件產(chǎn)生變形的方式有很多，所以我們要做好提前準(zhǔn)備工作，有效降低焊接工作對(duì)于不銹鋼構(gòu)件的影響?？梢愿鶕?jù)提前的預(yù)測(cè)來(lái)判斷構(gòu)件變形的大小和形狀，通過(guò)這一判斷找出最適合的焊接方式，尤其是對(duì)于大型構(gòu)件的來(lái)說(shuō)，這一步是必不可少的。在焊接之前根據(jù)預(yù)估結(jié)果使構(gòu)件向反方向變形，這樣就可以很好地抵消焊接變形的影響[4]。并且要提前制定出最為合理的操作流程，在實(shí)際工作中要嚴(yán)格按照流程工作，避免出現(xiàn)變形問(wèn)題。

其次是在焊接中對(duì)于變形影響的控制，在焊接中要對(duì)焊接方法和工藝參數(shù)等方面進(jìn)行精確的確定，選取最為合適的方法。在焊接過(guò)程中，要想有效避免焊接變形的影響，最重要的方面就是提高工作人員的素質(zhì)，通過(guò)提高工作人員的素質(zhì)可以使其更加嚴(yán)格按照操作規(guī)范完成工作，避免因自身工作習(xí)慣或者為了一時(shí)方便沒(méi)有按照規(guī)定完成相關(guān)工作，造成對(duì)不銹鋼構(gòu)件的影響。需要定期對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其可以掌握更多焊接方面的知識(shí)，使其具備豐富的操作經(jīng)驗(yàn)。

最后是變形矯正工作，如果在焊接時(shí)出現(xiàn)了變形，則需要通過(guò)矯正工作，將變形的影響降到最低。例如，在出現(xiàn)局部熱變形時(shí)，要在焊接之后對(duì)相關(guān)部分加熱，將焊接變形抵消，最簡(jiǎn)單的方式是通過(guò)火焰加熱[5]。另一種避免變形的方法則是整體加熱法，顧名思義，就是將構(gòu)件加熱到一定的溫度再進(jìn)行鍛造，但是這一方法具有很多局限性，例如，較為大型的構(gòu)件就不適合使用這一方法。在矯正中要注意尺度的把握，因?yàn)槌C正工作可能會(huì)對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生二次影響。

通過(guò)上述對(duì)于不銹鋼構(gòu)件的變形預(yù)防措施中，可以看出最有效的方式主要是在焊接前的預(yù)估工作和焊接中的合理操作，需要對(duì)這兩個(gè)步驟嚴(yán)格控制，盡量避免在焊接后矯正，減少對(duì)于構(gòu)件造成二次影響的可能。

3 結(jié)語(yǔ)

焊接變形是影響不銹鋼構(gòu)件性能最主要的因素之一，但也是現(xiàn)階段在這一工作中比較常出現(xiàn)的現(xiàn)象之一，因?yàn)楝F(xiàn)階段的技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到可以避免這一現(xiàn)象的層次。所以在不銹鋼焊接中要通過(guò)對(duì)焊接工藝的控制來(lái)減少這一現(xiàn)象的發(fā)生。只有在保證將所有產(chǎn)生影響的因素全面控制的情況下，才可以保證有效避免這一問(wèn)題。要在焊接中各個(gè)過(guò)程中做到對(duì)于流程的把控，選擇最適合的方案控制變形問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王飛翔.焊接工藝對(duì)SUS444鐵素體不銹鋼焊接接頭組織和力學(xué)性能的影響[J].熱加工工藝，2013（3）：193-195.

[2] 王步美，陳挺，徐濤，等.焊接工藝對(duì)奧氏體不銹鋼焊接接頭應(yīng)變強(qiáng)化性能的影響[J].機(jī)械工程材料，2013（2）：29-33.

[3] 申艷麗，孟慶森，張丙靜，等.焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能的影響[J].焊接，2007（6）：47-52，64.

[4] 顧福明，高進(jìn)強(qiáng)，鐘國(guó)柱，等.焊接工藝對(duì)不銹鋼模擬試件焊接變形的影響[J].航天工藝，1996（6）：12-16.

[5] 柯學(xué)東.焊接工藝對(duì)2205雙相不銹鋼焊接接頭綜合性能的影響效果探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（10）：77-78.endprint