焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響研究

摘要：焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響是焊接過(guò)程中的一個(gè)普遍現(xiàn)象，是現(xiàn)代焊接過(guò)程中不可避免的技術(shù)問(wèn)題。因此，在焊接不銹鋼時(shí)，有必要對(duì)焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化。只有在焊接過(guò)程中，注意手工焊接方法、焊接順序和焊接參數(shù)。在不銹鋼的實(shí)際焊接過(guò)程中，可以有效地控制焊接變形。本文將詳細(xì)闡述焊接技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和焊接技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，幫助讀者對(duì)這一領(lǐng)域有更全面的了解。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;不銹鋼焊接;變形;影響

隨著時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的不銹鋼材料被用于人們的生活，越來(lái)越多的不銹鋼材料被用于企業(yè)或重工業(yè)。由于不銹鋼具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，因此在工業(yè)發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。一般機(jī)械設(shè)備多用于不銹鋼的生產(chǎn)加工，焊接是制造機(jī)械設(shè)備的最佳途徑。因此，在焊接不銹鋼時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生焊接變形。要避免這種情況，必須加大措施，促進(jìn)焊接工藝的技術(shù)創(chuàng)新和變革，提高焊接質(zhì)量。

一、焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響分析

不銹鋼不僅生產(chǎn)成本低，而且具有很強(qiáng)的耐腐蝕性能。因此，它有著廣闊的市場(chǎng)。在許多重工業(yè)中，不銹鋼廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中。在不銹鋼的焊接過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊接變形問(wèn)題，對(duì)不銹鋼的焊接有很大的影響。主要影響有：

（一）焊接方法對(duì)不銹鋼焊接變形的影響

由于焊接工藝的多樣性，在焊接不銹鋼時(shí)，對(duì)不銹鋼焊接變形的影響會(huì)有所不同。在許多焊接工藝施工中，大多數(shù)焊接作業(yè)都會(huì)引起不銹鋼焊接件的高溫，當(dāng)焊接件溫度下降時(shí)，不銹鋼焊接件就會(huì)發(fā)生變形。例如，當(dāng)采用電弧焊進(jìn)行不銹鋼焊接作業(yè)時(shí)，冷卻后的不銹鋼焊接件將有一個(gè)水平收縮過(guò)程。因此，采用電弧焊進(jìn)行不銹鋼焊接作業(yè)時(shí)，必須根據(jù)不銹鋼材料的整體功能和要求進(jìn)行操作，才能更加科學(xué)合理地進(jìn)行焊接作業(yè)。另外，在焊接不同的不銹鋼材料時(shí)，也要根據(jù)其不同的制造需要選擇焊接工藝，必須根據(jù)焊接材料的不同，否則容易使不銹鋼在焊接過(guò)程中產(chǎn)生焊接變形。

（二）焊接順序?qū)Σ讳P鋼焊接變形的影響

在不銹鋼的焊接過(guò)程中，必須注意焊接操作的順序。焊接順序的改變和前后工序的顛倒將在很大程度上影響不銹鋼構(gòu)件，改變實(shí)際應(yīng)力和分布狀態(tài)，從而產(chǎn)生焊接變形現(xiàn)象。一旦焊接順序缺乏科學(xué)合理的依據(jù)，不銹鋼焊接變形將大大改善。在不銹鋼焊接的具體操作過(guò)程中，應(yīng)充分了解其功能和要求，對(duì)焊接變形較大的部位應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行焊接操作，不銹鋼構(gòu)件的焊接間隙應(yīng)及時(shí)進(jìn)行焊接作業(yè)。不銹鋼構(gòu)件的焊接部位如發(fā)現(xiàn)大面積或大間隙，必須放在一階零件上，采用分段焊接的操作工藝進(jìn)行焊接操作，以確定不銹鋼構(gòu)件的焊接順序，從而有效地控制焊接變形。但是，不銹鋼構(gòu)件的焊接大多不是一起進(jìn)行的，特別是對(duì)于一些超大型不銹鋼構(gòu)件，焊接操作會(huì)有相當(dāng)大的困難，一般的焊接順序很難適應(yīng)這種超大型不銹鋼的焊接工作。此時(shí)，首先要考慮焊接變形，并考慮可能的焊接變形，以后再確定焊接操作順序。

（三）焊接參數(shù)對(duì)不銹鋼焊接變形的影響

焊接參數(shù)是指焊接電流和電弧電壓的數(shù)值，它們會(huì)對(duì)不銹鋼產(chǎn)生焊接變形?？傊讳P鋼焊接時(shí)，焊接方法和焊接順序可以隨時(shí)改變，焊接參數(shù)可以隨時(shí)調(diào)整。由此可知，實(shí)際焊接電流對(duì)焊接溫度的影響在2500-1300℃之間，陰極區(qū)的溫度在中間弧柱處可達(dá)5000%，在焊接中心處可達(dá)2500%。但在具體的操作過(guò)程中，焊接參數(shù)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。焊接參數(shù)的主要目的是保證不銹鋼在焊接過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生焊接變形。焊接電流過(guò)大，使焊件受熱不均勻。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接電流。焊接電流過(guò)小會(huì)影響焊接質(zhì)量。一旦該參數(shù)值控制不當(dāng)，焊接不銹鋼時(shí)焊接電流過(guò)小，容易產(chǎn)生變形。

二、防止不銹鋼焊接變形的焊接工藝優(yōu)化措施

（一）焊前控制

根據(jù)不同不銹鋼構(gòu)件的功能和要求，在有針對(duì)性的焊接作業(yè)過(guò)程中，需要分析不銹鋼構(gòu)件的具體功能要求，選擇最有利的施工方法，然后考慮焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些焊接變形問(wèn)題，從而制定出一個(gè)有效的焊接順序，并能對(duì)該焊接順序隨時(shí)進(jìn)行應(yīng)變編程，這是實(shí)際不銹鋼焊接前的工作。另外，對(duì)于不銹鋼的焊接變形也需要采取一些具體措施。根據(jù)不銹鋼構(gòu)件的不同，可進(jìn)行固定安裝，嚴(yán)格控制可能發(fā)生變形的部位。從而在不銹鋼焊接前，完成了焊接方法、順序、參數(shù)及控制措施，使實(shí)際不銹鋼焊接時(shí)能有效地減少焊接變形的發(fā)生。

（二）焊接過(guò)程的控制

不銹鋼的焊接操作是造成不銹鋼焊接變形的唯一主要因素。在保證焊接前的控制因素后，實(shí)際的焊接操作可以有效地減少焊接變形的發(fā)生。但在實(shí)際的焊接過(guò)程中，仍然需要嚴(yán)格的控制，如隨焊接兩側(cè)的跟蹤冷卻、加熱軋制等，才能有效地控制不銹鋼的焊接變形。如與實(shí)際情況不符，必須及時(shí)補(bǔ)救，確保焊接作業(yè)有序進(jìn)行。此外，還應(yīng)密切關(guān)注工作人員，建立良好的監(jiān)督機(jī)制，避免工作人員不按要求操作，從而有效避免不銹鋼焊接過(guò)程中對(duì)其變形的影響。

（三）焊后校正

不銹鋼焊接作業(yè)完成后，如發(fā)現(xiàn)焊接部位有嚴(yán)重的焊接變形，必須進(jìn)行矯正。對(duì)于局部高溫變形的區(qū)域，可以利用壓縮變形的變化來(lái)抵消變形。具體的矯正方法一般是采用高溫加熱，這也是最簡(jiǎn)單的方法，可以有效地矯正銹蝕鋼的變形變形部位。

三、焊接技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）高效焊接技術(shù)

大口徑管道半自動(dòng)焊接技術(shù)和激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的實(shí)質(zhì)是提高焊接工作效率。高效焊接技術(shù)中的全自動(dòng)焊接技術(shù)必然是未來(lái)焊接技術(shù)的研究方向和目的。第四次信息革命的出現(xiàn)促進(jìn)了自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展。自動(dòng)焊接的效率是手工焊接的幾倍，其精度遠(yuǎn)高于手工焊接。為了促進(jìn)自動(dòng)焊接技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，需要大量的人才?？蒲袆?chuàng)新人才儲(chǔ)備是推動(dòng)自動(dòng)焊接技術(shù)發(fā)展的根本支撐力量。因此，在教育領(lǐng)域，要培養(yǎng)一大批具有科研思維和創(chuàng)新邏輯的學(xué)生，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

（二）智能數(shù)控焊接技術(shù)

計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的出現(xiàn)，使智能數(shù)控焊接技術(shù)成為可能。先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大量的科研成果為智能數(shù)控焊接技術(shù)提供了基礎(chǔ)。焊接向智能化轉(zhuǎn)變，需要使用精密的儀器設(shè)備，在保證施工工藝和焊接質(zhì)量的前提下，使焊接數(shù)據(jù)更加精確、科學(xué)。數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，可以從根本上減少長(zhǎng)輸管道在后期使用中出現(xiàn)的問(wèn)題，從而提高長(zhǎng)輸管道的質(zhì)量，使長(zhǎng)輸管道的使用壽命和輸送效率同時(shí)提高。

（三）綠色焊接技術(shù)

低碳經(jīng)濟(jì)和綠色時(shí)代的發(fā)展方向使焊接技術(shù)向著綠色環(huán)保的方向發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展的理念和美麗中國(guó)的全面建設(shè)，使焊接技術(shù)的推廣朝著綠色環(huán)保、低碳無(wú)污染的方向探索和創(chuàng)新。在焊接技術(shù)中，如何使綠色環(huán)保的概念應(yīng)用到具體的工藝過(guò)程中，是相關(guān)工作人員應(yīng)該考慮的問(wèn)題。例如，通過(guò)節(jié)約能源，采用激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)，提高設(shè)備的先進(jìn)水平，可以將廢料自動(dòng)轉(zhuǎn)化為綠色，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

四、結(jié)論

綜上所述，本文從不同的角度和層次闡述了焊接技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和未來(lái)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展方向和時(shí)代要求，預(yù)測(cè)了焊接技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。這些導(dǎo)向和指導(dǎo)措施能有效地促進(jìn)焊接技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 譚亨達(dá)，宋麗君.淺析我國(guó)長(zhǎng)輸管道焊接技術(shù)的發(fā)展[J].冶金管理2016，05：56-58.

作者簡(jiǎn)介：杜心剛（1976—）男，本科，徐州海倫哲專(zhuān)用車(chē)輛股份有限公司職工，研究方向：工藝開(kāi)發(fā)。

（作者單位：徐州海倫哲專(zhuān)用車(chē)輛股份有限公司）