環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接變形的預(yù)防和控制

葉雙春

（揚州盛達特種車有限公司，揚州 225000）

近年來，工業(yè)發(fā)展帶動我國整體經(jīng)濟發(fā)展，由于工業(yè)發(fā)展對城市環(huán)保造成一定程度影響，現(xiàn)在為了保證城市化進程和城市的環(huán)保，各大城市對環(huán)衛(wèi)車輛的需求量也迅速增加。環(huán)衛(wèi)車輛的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，由很多薄板零部件焊接而成，但是由于焊接技術(shù)不成熟，環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接質(zhì)量受到很大影響。為了保證環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接質(zhì)量，必須加強薄板件焊接的預(yù)防和控制，下面就對此展開全面的分析和探討。

1 產(chǎn)生焊接變形的原因

產(chǎn)生薄板件焊接變形主要是加熱溫度不均勻造成的，在環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接過程中，薄板件受溫度的影響，薄板件的形狀尺寸會發(fā)生很大的變化，這個過程被稱為焊接變形。焊接變形主要分為兩大類，一類焊接變形是在焊接過程中高溫造成的薄板件變形，另一類是薄板件完全冷卻到初始溫度時的改變，這種焊接變形被稱為殘余變形。所以，加強環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接變形的預(yù)防和控制是非常重要的。

就目前環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接的過程來看，引發(fā)薄板件焊接變形的因素較多，薄板件焊接的工藝手段、焊接參數(shù)、焊縫數(shù)量、斷口面積大小和薄板件的熱性能參數(shù)都會對焊接質(zhì)量造成影響。另外，薄板件的尺寸形狀、薄板件焊接程序會對焊接結(jié)構(gòu)的剛性造成一定影響，焊縫位置不對稱、焊接收縮系數(shù)都會造成薄板件焊接變形。

2 環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接變形的種類

從環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接中出現(xiàn)的問題來看，其焊接變形主要分為整體變形和局部變形兩大類。在焊接過程中，薄板件會發(fā)生縱向變形、橫向變形、彎曲變形等，導(dǎo)致環(huán)衛(wèi)車輛薄板件的尺寸和形狀發(fā)生不同程度的變化。其中，薄板件裝配質(zhì)量、焊接順序和方向不當，會造成一定程度的局部變形，薄板件很容易出現(xiàn)角變形、波浪變形以及扭曲變形等現(xiàn)象。

3 控制環(huán)衛(wèi)車輛薄板件結(jié)構(gòu)焊接變形的原則和方法

環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接過程中的熱變形以及薄板件本身的剛性條件是造成殘余變形的主要因素，而在實際焊接過程中，要想完全消除焊接變形是不可能的，只能最大限度地降低薄板件焊接變形，而要想最大限度地減小薄板件焊接變形，只能從薄板件本身和焊接工藝下手。現(xiàn)在的環(huán)衛(wèi)車輛薄板件構(gòu)件設(shè)計必須要滿足構(gòu)件強度以及本身的使用性能，與此同時，還要保證焊接施工時間和焊接質(zhì)量，而要想達到這些條件，必須從薄板件焊接的板縫布置下手，科學(xué)合理地設(shè)計板縫布置，會很大程度地降低焊接變形的發(fā)生。

另外，提高環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接工藝水平也是減小薄板件變形的重要手段，現(xiàn)在減小環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接變形所采用的施工工藝改進主要有以下幾種。一是將所需要焊接的薄板件分成若干小部件進行分段焊接，將焊接變形分散在各個小部件上，而且這種工藝對后期薄板件的控制和矯正來說也非常方便。二是為了避免焊接工藝引發(fā)的薄板件局部變形，必須縮短焊縫以及薄板件的分段截面與截面中性軸的距離。三是對于薄板件焊接中的重點焊接區(qū)域，一定要最大程度地選小的焊腳尺寸，盡最大可能優(yōu)化焊接布置。四是薄板件焊接所采用的鋼板要有足夠的面積，這對減小薄板件焊接變形也有一定幫助。

4 設(shè)計措施與預(yù)防方法

4.1 焊縫的尺寸、形式以及焊縫分布

焊縫的尺寸、形式以及焊接分布是造成薄板件焊接變形的主要因素，焊縫尺寸過大，焊縫分布不合理不僅會造成大的焊接量，而且會造成焊接變形。從現(xiàn)在的環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接來看，焊縫尺寸通常選用板厚小于6mm的角焊縫，而焊腳通常保持在3mm左右。目前，環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接的焊接工藝通常采用斷焊，而焊縫應(yīng)該保持在25mm左右，需要注意的是在保證這些焊接尺寸的同時，必須保證整個環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接的結(jié)構(gòu)承載力，另外，應(yīng)盡可能縮小焊縫與截面中心軸的距離。

4.2 加強筋板設(shè)計以及折彎應(yīng)用

薄板件焊接結(jié)構(gòu)筋板的總體布置對薄板件焊接質(zhì)量也會產(chǎn)生很大影響，所以要想減小環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接變形，一定要科學(xué)合理地布置薄板件焊接結(jié)構(gòu)筋板的形狀、數(shù)量以及其位置。在對環(huán)衛(wèi)車輛的薄板件進行焊接時，所采取的薄板件筋板應(yīng)采取折彎件，盡最大的可能避免T形接頭的出現(xiàn)，這樣可以將角焊縫轉(zhuǎn)換為搭接焊縫。和角焊縫相比，搭接焊縫所產(chǎn)生的焊接變形是非常容易矯正的。在現(xiàn)在的薄板件焊接中，純平面剛度差較大也會造成很大的焊接變形，為了盡可能減少純平面剛度差造成的焊接變形，大面積薄板在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要帶有一定的弧度或者壓制凹凸筋。

4.3 工藝措施的改進

4.3.1 下料控制

在進行下料控制之前，對于下料機的選擇一定要嚴格，盡可能選用較為先進的下料機。在進行下料控制時，由于薄板件焊接非常容易受到溫度的影響，所以一定要避免采用火焰切割，盡可能采用等離子切割，從本質(zhì)上減小薄板件焊接變形。另外，在保證薄板件焊接質(zhì)量的前提下要盡可能提高切割速度，在切割完成后立即對薄板件產(chǎn)生的焊接變形進行矯正。需要注意的是，在進行壓形操作時，折彎模具的選擇和調(diào)整也是非常關(guān)鍵的，人們可以通過對折彎模具的選擇和調(diào)整來減小薄板件焊接的局部變形。

4.3.2 焊接控制

焊接方法避免采用高溫焊接，盡可能減小由于受熱不均勻引發(fā)的焊接變形。另外，盡可能對焊接流程進行拆分，將整個薄板件分解成小部件進行焊接，在焊接完成后使焊縫自由收縮，等整個過程完成后，對拆分焊接后的各個部件進行拼接。這種焊接方式不僅很大程度地降低了薄板件焊接變形，而且拆分焊接很大程度地節(jié)約了薄板件焊接時間，使整個生產(chǎn)周期大大縮短。除此之外，焊縫的焊接順序也非常講究，傳統(tǒng)的薄板件焊接工序通常都是先對短焊縫進行焊接，在短焊縫焊接完成后再進行長縫焊接，需要注意的是焊縫焊接的焊接方式應(yīng)采用分段退焊，焊接過程由內(nèi)向外依次進行。

5 結(jié)語

本文主要根據(jù)環(huán)衛(wèi)車輛薄板件在焊接過程中出現(xiàn)變形的原因，對焊接工藝進行了全面的分析和探討。我國發(fā)展起步較晚，整體還處于發(fā)展階段，一些先進的薄板件焊接技術(shù)目前還需要從國外引進。正因如此，我國現(xiàn)在的環(huán)衛(wèi)車輛薄板件焊接水平還有很大的發(fā)展空間，而要想提高薄板件焊接水平，人們必須不斷尋找薄板件焊接中存在的問題，并對焊接過程中存在的不足進行改進和完善。