焊接變形在機械制造中的控制分析

張險峰 魯卓

摘 要：機械產(chǎn)品在制造加工的過程中會應用到焊接，焊接在電氣工程中占據(jù)了重要的地位。但是，在當下的焊接工作中，受到材料的應力與變形的影響，焊接工作不能夠正常的開展，并給產(chǎn)品帶來了一定的質(zhì)量問題，使產(chǎn)品的精度和強度以及穩(wěn)定性發(fā)生了改變。當前，機械制造企業(yè)應重視焊接的質(zhì)量問題，在電氣工程中的電氣自動化程序下展開對機械設備生產(chǎn)質(zhì)量的研究，確保焊接的關鍵性能，使機械制造的工序能夠順利的開展。

關鍵詞：焊接變形，機械制造，控制分析

前言：焊接是通過加熱或者加壓的方式，將兩個共件的原子進行結(jié)合，這樣能夠?qū)⒐ぜB接到一起。焊接在人們的生產(chǎn)生活中應用廣泛，不管是金屬物質(zhì)還是非金屬物質(zhì)都能夠應用焊接工藝。內(nèi)應力指的是物體在沒有收到外力情況下，當自身存在應力時，物體的內(nèi)部出現(xiàn)相對平衡的一個過程。內(nèi)應力則是指當物體沒有收到外力的情況下，本身所含有的應力。焊接的應力是指材料在焊接的過程中，由于焊件內(nèi)具有的應力。焊接變形指的是在進行焊接的過程中，由于焊件受熱不均勻或溫度場不均勻?qū)е潞讣霈F(xiàn)變形的現(xiàn)象。

一、焊件變形的原因

焊接變形的原因包含多個方面，首先焊接對焊件進行快速且不均勻的加熱和冷卻的過程中，由于焊件變形通常是在焊接的過程中或焊接完成以后，對焊件后期使用質(zhì)量構(gòu)成了一定的影響。所以，企業(yè)加強對焊接結(jié)構(gòu)變形的重視和研究，對焊接的變形率進行合理的控制，確保焊接的質(zhì)量合格。在我國的焊接生產(chǎn)實踐中，導致焊接變形的原因主要包括了熱變形、焊接結(jié)構(gòu)的剛性條件。導致熱變形的原因包含了焊接工藝、焊接闡述、焊縫數(shù)量、施工方式、斷面大小等。另外，影響焊接構(gòu)建剛性的因素包含了焊接構(gòu)建的尺寸、形狀以及焊接的工序，這些焊接過程中的操作對焊接材料的質(zhì)量構(gòu)成了不同程度的影響。焊接的工藝是焊接質(zhì)量的基礎，焊接師傅的焊接工藝好壞影響著焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，對著制造業(yè)水平的加大，焊接師傅的手藝各不相同，受到人為因素的影響，產(chǎn)品的焊接在質(zhì)量上有著不同方面的影響。焊接的工序也影響著焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，焊接應遵守一定的工序，才能夠確保焊接產(chǎn)品的質(zhì)量提升。企業(yè)想要提升焊接工藝，應首先對影響焊接變形的原因進行研究和分析，然后再針對性的找到控制焊接變形的有效措施。

二、防止焊接發(fā)生變形的措施

焊接變形影響焊接的性能，使產(chǎn)品的制造工藝的難度增大。同時，焊接變形導致焊接產(chǎn)品使用的性能下降，容易出現(xiàn)產(chǎn)品報廢的現(xiàn)象，給企業(yè)的發(fā)展帶來經(jīng)濟損失。所以，對焊接變形的控制是企業(yè)在發(fā)展過程中亟待解決的問題。

（一）從源頭上控制，做好預防的措施

焊接變形存在一定的必然性特征，只有有焊接的操作，就必然會產(chǎn)生變形和應力。所以，如果要將變形控制在一定范圍之內(nèi)，就應從源頭上來進行把控，合理設置焊接的結(jié)構(gòu)，選擇適合的焊接工件，降低焊縫的出現(xiàn)。如選用型鋼、鍛件和沖壓件替換焊接件。同時還應該重視焊接的尺寸，隨著焊縫寬度和深度的增加，會使焊接發(fā)生嚴重的額變形。所以，為了確保焊接產(chǎn)品的性能能夠達到相關標準，應盡可能的選擇焊腳和坡口尺寸較小的。對焊接的橫截面積以及金屬量也應控制到最小范圍以內(nèi)，這樣能夠降低焊接的變形量。最后，應對焊接的位置進行合理的設計。通常焊縫的橫向收縮量與縱向的收縮量相比，焊縫的布置盡量與焊接的變形量的最小方向保持平行，確保焊件的質(zhì)量滿足實際的需要。最后應對焊接的位置進行合理的設計，避免設計曲線結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，降低偷梁換柱等支撐結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象，確保建筑的質(zhì)量。

（二）從過程進行控制，確保焊接工藝質(zhì)量

焊接的工藝質(zhì)量對焊接變形帶來了影響，把握好焊接的工藝，通過一些列改進措施確保焊接程序的順利開展，這樣能夠確保焊接的變形和內(nèi)應力控制在一定的范圍之內(nèi)，增強焊接的質(zhì)量。為了確保焊接工作各項焊接工作的順利開展，可以采用反變形的方式，在焊接工作開展的過程中，通過對焊接的工作的準備實施，通過人為的方式改變焊接的變形量，確保焊接的變形量與原本具備一定的相似性，方向相反的預變形量可以通過先焊接再收縮的方法使預變形量消失，這樣能夠使焊接件的形狀和尺寸滿足實際的標準需要。這種焊接的方式在機械設備外殼上的應用，可以有效防止焊接外殼的塌陷，同時在機械設備外殼的焊接工程中，可以采取預拉伸的方式，通過使用相關的機械設備將焊接的焊件進行延長和拉伸，然后通過張緊的鋼板對構(gòu)建進行焊接，完成以后再對預拉伸的部位進行去除，使鋼板能夠回到原始的狀態(tài)。同時，焊接可以采用剛性固定的方法，通過夾具或預拉伸的方式固定被焊的共建，使焊接的殘余應力不斷降低，從而對焊接的變形情況進行控制。當完成焊接工藝以后，由于剛性固定的方法會導致焊接的接頭的焊接應力不斷增大，使焊接的材料容易開裂。所以，在工件結(jié)構(gòu)的選擇上，應盡可能的選擇合適的焊接方式來滿足實際的焊接需求。對焊縫位置和構(gòu)面對稱的焊接結(jié)構(gòu)來說，應首先對整體裝配結(jié)構(gòu)進行設計，然后根據(jù)焊接的順序來開展焊接工作。最后，采用分焊的方法將焊接的工藝組合在一起，對焊接的變形情況進行控制。焊接的過程應結(jié)合實際的焊接情況，通過合理的焊接工藝和方法，確保焊接的順序，然后選擇先短后長的焊接方式進行焊縫的焊接，同時應盡可能的采用多層焊接的方法，控制焊接的殘余應力和焊接的變形。

（三）控制焊接收尾，做好焊接后的矯正工作

當對材料進行焊接以后，需要通過后期的矯正才能將變形的力度降低到最低乃至消除變形的狀態(tài)。焊接以后的矯正工作形式主要包含兩個方面，第一，機械矯正。機械矯正指的是通過手工錘擊、壓力機、多錕平板機等機械設備對焊件進行控制。手工錘擊矯正的勞動強度通常較大，操作起來的難度也較高，但是不需要機械設備的使用，可通過矯正薄板變形的形式來實現(xiàn)。壓力機與多錕平面及等設備的工作效率相對較高，在大型的焊接矯正工作中常常應用此種方法。第二，加熱矯正。通過焊接的形式對焊件的部位進行加熱矯正，確保焊接的部位在通過氧乙袂火焰加熱以后發(fā)生變形的現(xiàn)象，導致金屬的長度在冷卻以后得到一定的收縮，從而達到材料矯正的目的。

結(jié)語

從上面的分析可以得出，在機械生產(chǎn)制造的過程中，焊接的工作是必不可少的。如果想要降低焊接變形對焊接材料的質(zhì)量影響，制造企業(yè)就應該加強在焊接工藝方面的研發(fā)，確保焊接制造的環(huán)節(jié)滿足實際的發(fā)展需要。同時，還應對焊接的結(jié)構(gòu)進行設置，確保焊接結(jié)構(gòu)與工藝的質(zhì)量。對不同的焊接材質(zhì)以及焊接結(jié)構(gòu)應選用適合的焊接手段，確保焊接變形的質(zhì)量。同時還應該做好焊接工藝方面的工作，使焊接的工藝符合實際的焊接需求?，F(xiàn)階段，我國的焊接領域的技術和工藝處于一個發(fā)展的過程，然而制造企業(yè)在生產(chǎn)制造中也面臨了多樣的發(fā)展難題，提升產(chǎn)品的質(zhì)量可以使企業(yè)的發(fā)展邁向更高的臺階。焊接的質(zhì)量對焊接材料整體的質(zhì)量與制造進程產(chǎn)生了影響，因此在焊接工藝方面，應重視提高焊接的質(zhì)量，從而促進我國工業(yè)制造的穩(wěn)固發(fā)展。

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