試析焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響

王鵬飛

摘要：不銹鋼材料憑借其抗腐蝕性能突出的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)及家庭生活中應(yīng)用極為廣泛。在不銹鋼材料的加工環(huán)節(jié)，用到焊接工藝的頻率較高。一方面焊接工藝在操作成本上較為低廉，另一方面焊接工藝的可靠性表現(xiàn)也較突出。不銹鋼焊接操作中，受熱區(qū)域的焊件經(jīng)由高溫融化及冷卻結(jié)晶后連為一體，焊接過(guò)程即已完成。但在這一過(guò)程中不銹鋼易發(fā)生形變，需要對(duì)其加以分析并解決。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;不銹鋼;焊接變形;影響

一、焊接技術(shù)對(duì)于不銹鋼的焊接變形產(chǎn)生作用

1、焊接參數(shù)

不銹鋼焊接進(jìn)程當(dāng)中不同焊接參數(shù)會(huì)對(duì)不銹鋼焊接變形程度造成一定影響，比如電壓、電流等。在電流比較大的時(shí)候，空氣會(huì)加熱至比較高溫度狀態(tài)，此時(shí)會(huì)使得焊接縫位置溫度較高，進(jìn)而就會(huì)對(duì)于焊接進(jìn)程實(shí)施加速，所以對(duì)于相關(guān)的技術(shù)工作人員水平是一個(gè)極大挑戰(zhàn)。在電流比較小的時(shí)候，空氣當(dāng)中的溫度也將會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)較低現(xiàn)象，此時(shí)就使得焊接位置溫度變得較低，還會(huì)對(duì)于不銹鋼在焊接的進(jìn)程當(dāng)中產(chǎn)生不同程度地變形。現(xiàn)實(shí)應(yīng)用當(dāng)中，在焊接件是比較大的時(shí)候，需要比較大電流來(lái)產(chǎn)出比較高溫度來(lái)免于電流比較小且溫度較低帶來(lái)的變形問(wèn)題;不過(guò)在焊接件比較小的時(shí)候，僅僅需要比較小電流，方便對(duì)于操作進(jìn)程進(jìn)行控制來(lái)使得構(gòu)件的質(zhì)量得到提升。

焊接參數(shù)一般包括電弧電壓、焊接電流等。焊接進(jìn)程當(dāng)中，這些參數(shù)將會(huì)直接對(duì)于不銹鋼的焊接變形產(chǎn)生作用。在實(shí)施不銹鋼的焊接操作時(shí)，焊接的順序以及焊接的措施依據(jù)不同狀況可以隨時(shí)變化，是能夠依照現(xiàn)實(shí)狀況實(shí)施調(diào)節(jié)的，而且，焊接的參數(shù)是能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的。在焊接的時(shí)候，現(xiàn)實(shí)電流與焊接的溫度有著一定聯(lián)系，通常焊縫中心溫度可達(dá)到2000℃，而中間弧柱溫度達(dá)到了5000℃，陰極區(qū)溫度在1300℃～2500℃之間。焊接操作標(biāo)準(zhǔn)值將對(duì)不銹鋼的焊接具體操作造成限制，所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值關(guān)鍵目的是免于焊接進(jìn)程之中的不銹鋼發(fā)生焊接變形、電流過(guò)大等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)不銹鋼的構(gòu)件在焊接時(shí)是受熱均勻的，必須得對(duì)焊接的電流進(jìn)行嚴(yán)格把控，假如焊接電流較小，則焊接質(zhì)量會(huì)直接受到影響。

2、焊接措施

對(duì)不銹鋼采用不同焊接措施會(huì)對(duì)其變形程度造成一定影響?，F(xiàn)階段，存在大量不同焊接措施，并且不同的措施在不銹鋼焊接的時(shí)候散發(fā)熱量是不一樣的。在加工的時(shí)候不銹鋼所散發(fā)出熱量是對(duì)于不銹鋼的變形造成影響極為關(guān)鍵的原因，因此在對(duì)不銹鋼實(shí)施焊接的時(shí)候需依照不銹鋼自身材料來(lái)選用恰當(dāng)?shù)暮附臃绞?，使得不銹鋼變形的程度是最低，免于不銹鋼后面應(yīng)用當(dāng)中由于質(zhì)量情況造成不必要損失。

日常生活以及重工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，常用的焊接措施有埋弧焊、電弧焊以及融化極氣體保護(hù)焊等幾類，也存在比較特殊的焊接措施。在焊接不銹鋼的時(shí)候，需依據(jù)不銹鋼的材質(zhì)整體功能以及需要來(lái)選取焊接措施，這樣實(shí)施焊接工作將是更為科學(xué)合理的，免于不銹鋼的焊接變形問(wèn)題出現(xiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，采取不銹鋼焊接技術(shù)實(shí)施焊接工作時(shí)，基本的準(zhǔn)則是依據(jù)不銹鋼的材質(zhì)特征來(lái)選取恰當(dāng)?shù)暮附哟胧?，進(jìn)而使得焊接進(jìn)程當(dāng)中的不銹鋼焊接變形問(wèn)題盡量減少甚至是消失。

二、焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響因素? 1、焊接方法? 在不銹鋼焊接的過(guò)程中，焊接方法不當(dāng)會(huì)很容易引發(fā)焊接變形問(wèn)題。目前我國(guó)的焊接工藝中比較常見(jiàn)的有電弧焊、氬弧焊和保護(hù)焊，這幾種焊接方式在使用的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，但是其具體溫度不同，而且焊接的具體流程也不同，因此最終的不銹鋼焊接質(zhì)量也會(huì)隨之發(fā)生改變。不同的焊接方法在使用的過(guò)程中會(huì)使不銹鋼構(gòu)件的應(yīng)力發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)變形問(wèn)題，所以對(duì)不銹鋼焊接方法進(jìn)行控制，就是防止不銹鋼焊接變形的有效方式。? 2、焊接順序? 在不銹鋼焊接的過(guò)程中，焊接的順序也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，任何不銹鋼焊接工作都對(duì)其焊接順序有著嚴(yán)格的要求，如果不按照順序進(jìn)行焊接操作，就會(huì)引發(fā)不銹鋼焊接變形問(wèn)題。不銹鋼構(gòu)件在焊接的過(guò)程中，正確的焊接順序能夠有效解決不銹鋼構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力變化的問(wèn)題，對(duì)其應(yīng)力進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，從而保證焊接的質(zhì)量;但是一旦焊接順序被打亂，那么在某一焊接操作被執(zhí)行之后，不銹鋼構(gòu)件的應(yīng)力已經(jīng)發(fā)生了變化，但是后續(xù)的操作卻無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效處理，這樣就會(huì)大大增加不銹鋼焊接變形的發(fā)生概率。? 3、焊接參數(shù)? 不銹鋼焊接的過(guò)程中，焊接工藝的參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響，這里的焊接參數(shù)主要指的是不銹鋼構(gòu)件的大小與焊接電流、溫度之間的關(guān)系，電流的變化會(huì)引發(fā)焊接溫度的變化，進(jìn)而作用到不銹鋼構(gòu)件的焊接上，如果參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，那么就會(huì)出現(xiàn)不銹鋼構(gòu)件的局部過(guò)熱或焊接溫度不足的問(wèn)題，造成不銹鋼焊接變形。? 三、消減焊接工藝基于不銹鋼變形影響程度的焊接工藝操作要點(diǎn)

1、做好不銹鋼焊接前的準(zhǔn)備工作

在不銹鋼焊接之前，需要做好如下幾點(diǎn)準(zhǔn)備工作：首先，結(jié)合不銹鋼構(gòu)件的整體功能需求，事先預(yù)判焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的焊接變形問(wèn)題，然后確定合理的焊接順序及焊接變形動(dòng)態(tài)監(jiān)控和調(diào)整方案。其次，科學(xué)選用焊接前的預(yù)防不銹鋼構(gòu)件焊接變形的控制方法。較為有效的方法有反變形法、剛性固定組裝法、預(yù)拉伸法等。在不銹鋼構(gòu)件焊接前，根據(jù)構(gòu)件的形狀規(guī)格及大小等因素，對(duì)焊接變形量進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，這一方法稱為反變形法。反變形法在應(yīng)用時(shí)需要對(duì)不銹鋼構(gòu)件進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，特別是針對(duì)大型不銹鋼構(gòu)件，應(yīng)在得出焊接變形概率及大致部位后，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，采取與變形方向相反的抵消措施。剛性固定組裝法主要是借助全方位固定措施，對(duì)不銹鋼焊接構(gòu)件進(jìn)行固定，以降低焊接變形概率。這一方法需要準(zhǔn)備特定的作業(yè)機(jī)具。預(yù)拉伸法在預(yù)防不銹鋼構(gòu)件變形問(wèn)題上效果最為明顯，此方法主要是通過(guò)對(duì)不銹鋼構(gòu)件進(jìn)行200～400℃的預(yù)熱，將構(gòu)件的殘余應(yīng)力進(jìn)行消解。

2、跟進(jìn)不銹鋼焊接過(guò)程的質(zhì)量控制

焊接過(guò)程是不銹鋼發(fā)生焊接變形的主要時(shí)段，因此，對(duì)不銹鋼焊接過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制，可有效預(yù)防焊接變形問(wèn)題發(fā)生。在焊接前應(yīng)對(duì)不銹鋼材料焊接方案進(jìn)行全面細(xì)致的研究，確定焊接采取的工藝。在焊接工藝實(shí)施中，針對(duì)不銹鋼材料表現(xiàn)要由專人進(jìn)行監(jiān)督，如遭遇引致不銹鋼變形的因素，應(yīng)及時(shí)采取跟蹤激冷、隨焊兩側(cè)加熱碾壓等方法進(jìn)行補(bǔ)救。在焊接操作人員的管理上，一是考察焊接人員的技術(shù)操作水平，二是采取工藝卡控制的方法，將焊接安全隱患加以排查消除，三是嚴(yán)格參照焊接工藝規(guī)章制度進(jìn)行操作，如有違規(guī)操作行為，及時(shí)制止糾正，確保焊接操作安全有序進(jìn)行。

3、及時(shí)采取措施對(duì)焊后作業(yè)進(jìn)行矯正

焊接前及焊接中如未及時(shí)對(duì)焊接變形現(xiàn)象進(jìn)行控制，在焊接結(jié)束后則需要及時(shí)采取措施對(duì)變形處進(jìn)行矯正操作。在矯正方法上，根據(jù)不銹鋼構(gòu)件的規(guī)格合理選擇，一般情況下采用高溫火焰加熱及整體加熱這兩種方式。但整體加熱法由于要將不銹鋼構(gòu)件進(jìn)行整體加熱再加以鍛造，涉及大型不銹鋼構(gòu)件焊后矯正時(shí)一般不選用此方法。對(duì)于某些因局部高溫變形的區(qū)域，可以使用高溫火焰加熱，通過(guò)壓縮性變形的變化來(lái)抵消其變形的現(xiàn)象，這一方法能夠有效地矯正不銹鋼變形部位。

結(jié)束語(yǔ)

不銹鋼焊接進(jìn)程當(dāng)中有變形問(wèn)題發(fā)生是難以避免的，因此這就會(huì)對(duì)不銹鋼構(gòu)件還有運(yùn)用性能帶來(lái)負(fù)面作用。為使得焊接工藝對(duì)不銹鋼變形問(wèn)題所產(chǎn)生的影響盡可能減小，需采用相應(yīng)方式來(lái)對(duì)于變形的程度進(jìn)行控制，控制進(jìn)程當(dāng)中就需掌握一定焊接手法，采用合理科學(xué)的解決手段，使得變形的程度是最小的，從而更好的服務(wù)社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

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