試析焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響

聶輝明

（中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司三峽金屬結(jié)構(gòu)廠，湖北 宜昌 443000）

由于不銹鋼具有較強(qiáng)的防腐性，所以得到了工業(yè)領(lǐng)域以及日常生活的普遍應(yīng)用。在對不銹鋼進(jìn)行加工的過程中，會經(jīng)常使用相關(guān)的焊接工藝，其優(yōu)勢在于無需較多的成本，而且還具有較強(qiáng)的可靠性。在進(jìn)行焊接不銹鋼期間，受熱范圍的焊件會在高溫融化和冷卻結(jié)晶后融合成一體。不過在此期間不銹鋼很有可能出現(xiàn)變形的情況，所以一定要做好合理的控制工作。

1 焊接工藝對不銹鋼焊接變形的影響

1.1 焊接方法

在對不銹鋼進(jìn)行焊接的時候，能夠使用到非常多的方法，其中普遍使用的是焊條電弧焊、埋弧焊等。在對不銹鋼進(jìn)行焊接期間，各種焊接方式都會對焊接變形形成各種程度的影響。一些焊接方式會導(dǎo)致不銹鋼構(gòu)件產(chǎn)生很高的熱量，在冷卻下來以后就會出現(xiàn)變形。比如，利用焊條電弧焊焊接不銹鋼，就會出現(xiàn)橫向收縮變形的情況。所以相關(guān)工作者要全面研究不銹鋼構(gòu)件的構(gòu)造和所相關(guān)的功能要求，然后挑選出合適的焊接方式，以保證其能夠合理的使用到不銹鋼構(gòu)件當(dāng)中，這樣就能夠防止焊接變形。而且在焊接不銹鋼構(gòu)件的時候，如果內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)變動，就會導(dǎo)致焊接變形。所以，要根據(jù)不銹鋼構(gòu)件的實際情況來有針對性的采用焊接方法，這樣就會避免應(yīng)力變化的發(fā)生。

1.2 焊接順序

如果沒有掌握焊接順序，那么就會在對不銹鋼進(jìn)行焊接的時候發(fā)生變形的情況。焊接順序不但會影響殘余應(yīng)力分布，同時還會決定應(yīng)力情況。如果隨意更改焊接順序，那么殘余應(yīng)力分布就會發(fā)生較大的改變。并會導(dǎo)致焊接變形。一般情況下，在焊接不銹鋼的過程中，要先對容易出現(xiàn)變形的焊縫采取焊接，如果焊縫過大，還要采用分段焊接的方式。而且也要依據(jù)不銹鋼焊接的狀況來確立焊接順序。在焊接大規(guī)模不銹鋼構(gòu)件的過程中，會更改傳統(tǒng)的焊接順序，此時要根據(jù)焊接變形的情況來合理的確立焊接順序。

1.3 構(gòu)件定位和固定

在焊接不銹鋼的過程中，對構(gòu)件的定位和固定工作至關(guān)重要，會很大程度的決定焊接變形的情況。在進(jìn)行焊接期間，定位工作非常的關(guān)鍵，其次就是固定工作。如果這兩項工作出現(xiàn)錯誤，比如沒有遵照有關(guān)工藝和操作要求，那么就會導(dǎo)致在夾不銹鋼構(gòu)件的過程中會受到大量的外力，從而就會導(dǎo)致焊接變形。此外，如果在焊接不銹鋼構(gòu)件期間發(fā)生定位失誤，那么在焊接結(jié)束以后，就會降低不銹鋼構(gòu)件的使用效果。

1.4 焊接過程

在對不銹鋼進(jìn)行焊接的過程中要遵守相關(guān)的流程。在進(jìn)行操作的過程中，作業(yè)工作者一定要根據(jù)要求來進(jìn)行操作，不過在進(jìn)行焊接工作期間，許多的工作者會發(fā)生固定不正確或者操作失誤等一系列問題，這樣就會導(dǎo)致對在不銹鋼進(jìn)行焊接的時候出現(xiàn)變形的情況。

1.5 焊接參數(shù)

在對不銹鋼進(jìn)行焊接的時候，焊接電弧、電壓等都會對焊接變形參數(shù)造成一定的影響。例如在電弧焊中，電弧主要產(chǎn)生在兩極電路當(dāng)中，中間空氣會因為熱量而導(dǎo)致溫度變高，在空氣受熱的情況下會發(fā)生電離化的情況。這樣一來，焊接的電流就會很大程度的決定焊接的溫度。通常情況下，陰極區(qū)的溫度會達(dá)到2500 攝氏度-3500 攝氏度之間，中間的弧柱溫度較大，一般會達(dá)到5000 攝氏度以上，而焊接中心點的溫度則會超過2500 攝氏度。在焊接不銹鋼構(gòu)件的過程中，如果構(gòu)件比較大的話，那么焊接電流就要盡量的大一些。此外，構(gòu)件局部具有受熱不均的情況，若想對這一情況進(jìn)行合理的掌控，那么就要控制好焊接的電流。如果電流太小，那么就會降低焊接的效果，而要是過大的話就會導(dǎo)致焊接發(fā)生變形的情況。

2 優(yōu)化預(yù)防不銹鋼焊接變形的焊接工藝

2.1 做好焊前控制

在焊接不銹鋼的過程中，相關(guān)工作者若想提升焊接的效果，避免發(fā)生焊接變形的情況，那么就要在還沒有進(jìn)行焊接的時候做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，對焊接工藝的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的控制。在焊接前，要確定焊接的方法和焊接參數(shù)。對于相關(guān)工作者來說，要通過不銹鋼構(gòu)件的形態(tài)和規(guī)格，來有針對性的采用焊接方法，對構(gòu)件進(jìn)行固定，并獲取焊接參數(shù)，例如焊接電流和溫度等，這樣一來就能夠避免發(fā)生焊接變形的情況。

2.2 焊接過程控制

在控制焊接過程的時候，要正確的采用焊接參數(shù)和焊接方法，并要根據(jù)合理的焊接順序來進(jìn)行焊接，具體的使用方式為：一是要隨焊碾壓。此方式所使用的設(shè)備，操作起來非常的繁瑣，所以在焊接不銹鋼的工作中并沒有得到普遍的使用，不過此方式卻可以防止焊接期間發(fā)生變形。二是隨焊跟蹤激冷。此方法的作用在于能夠降低焊接所形成的殘余應(yīng)力，同時還可以減少發(fā)生焊接變形的可能性。三是隨焊兩側(cè)加熱。該方式可以均勻分布橫向、縱向，讓應(yīng)變力變化能夠達(dá)到平緩的效果，從而便可以降低焊接期間所形成的殘余應(yīng)力。各種焊接方式中有關(guān)的線能量都具有明顯的差別，所以要合理運(yùn)用存在低線能量的焊接方法，而且還要對焊接規(guī)范中的所有參數(shù)做好相關(guān)控制工作，這樣就會縮減焊接塑性壓縮區(qū)，從而便能夠防止出現(xiàn)焊接變形的情況。在進(jìn)行焊接的過程中，要準(zhǔn)確的給焊接構(gòu)件做好劃分工作，并進(jìn)行組焊，然后再采取焊接，這樣一來就能夠確保組件的精度。利用上面所介紹的焊接方式，能夠減少殘余應(yīng)力，從而便能夠避免發(fā)生焊接變形的情況。此方法主要是對構(gòu)件的整體加熱，在溫度符合相關(guān)要求以后，才可以對構(gòu)件進(jìn)行制造。不過，此方法并不適合應(yīng)用到對大型不銹鋼構(gòu)件的焊接變形控制當(dāng)中，所以還具有一定的使用局限性。從整體角度進(jìn)行分析的話，在焊接結(jié)束以后，再次對焊接變形進(jìn)行控制就會破壞不銹鋼的構(gòu)件，所以一定要合理的選用矯正焊接變形的方法，不要在完成焊接后再去控制焊接變形。

2.3 不銹鋼焊接后的控制

對不銹鋼焊接后的控制工作同樣非常的重要。主要的控制方法有：一是在結(jié)束焊接以后如果發(fā)生變形的情況，那么就要做好矯正。要是局部發(fā)生熱變形，那么就要在相應(yīng)位置進(jìn)行加熱，這樣就會消除此處的變形情況。二是在諸多加熱方法中，火焰加熱得到了普遍的使用，其優(yōu)勢在于應(yīng)用起來比較簡便，同時無需較多的成本，適合進(jìn)行矯正變形處理。三是整體加熱法也能夠起到矯正變形的效果，主要是加熱部件，之后有關(guān)工作者再做好鍛造工作，這樣就使得變形得到矯正。不過和其他的方法進(jìn)行比較能夠發(fā)現(xiàn)，整體加熱法具有很大的局限性，如果沒有做好控制工作，那么就會造成不銹鋼在矯正后遭到破壞。所以在焊接期間，有關(guān)工作和要通過實際狀況來采用合理的矯正方法，這樣就能夠確保對不銹鋼的焊接效果。

3 結(jié)語

根據(jù)以上內(nèi)容我們能夠了解到，不銹鋼焊接變形和參數(shù)、焊接方法等有著直接的關(guān)系。所以在進(jìn)行焊接的時候，相關(guān)技術(shù)工作者要采用合理的方式來完善施工工藝，并獲取準(zhǔn)確的焊接參數(shù)，以及使用合理的焊接方法和順序，這樣就能夠避免焊接變形的情況的發(fā)生，從而確保焊接的質(zhì)量。