焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

邵东江

（身份证号：132902197606010831）

焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

邵东江

（身份证号：132902197606010831）

本文分析了焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响并且针对这种影响特征提出了优化焊接工艺的策略。

焊接工艺；不锈钢；焊接变形

焊接是不锈钢加工中最为普遍和实用的一种加工方式，焊接过程中会产生大量的热。焊缝冷却后可能出现变形。具体而言，由焊接引起的不锈钢变形一般有纵向收缩、横向收缩、纵向弯曲、角变形等。焊接变形对于不锈钢加工会造成严重的影响。

1　焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析

1.1焊接方法

目前焊接方法种类较多，主要有焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等，不同的焊接方法对不锈钢焊接变形的影响也并不一样。部分焊接方法会引起不锈钢件的局部过热，焊缝冷却后产生变形!如焊条电弧焊可能会引发不锈钢焊接的横向收缩变形。针对不同结构和不同功能需求的不锈钢构件。在焊接方法选择方面也更具有针对性，如果没有针对不锈钢构件特点选择适宜的焊接方法，就产生焊接变形。同时，在焊接过程中，不锈钢构件内部应力会发生变化，从而引发变形，因而在焊接方法选择中，如果所用焊接方法不能较好地消除这种应力变化，也可能出现焊接变形。

1.2焊接顺序

焊接顺序对于不锈钢焊接变形的影响较大，试验研究表明，在影响不锈钢焊接变形的各种因素中，焊接顺序的影响最为显著。焊接顺序对不锈钢焊接变形的影响主要体现在其在残余应力分布和应力状态方面的影响，改变焊接顺序，残余应力分布和应力状态也随之发生较大的改变，如果焊接顺序不合理，就会出现焊接变形。一般而言，在不锈钢焊接中优先焊接可能产生较大变形的焊缝，如果焊缝较长，则可以采取分段焊接的方式。焊接顺序的确定也并不完全统一，特别是在焊接大型不锈钢构件中。

1.3构件定位与固定

在不锈钢焊接中，构件定位与固定也同样会影响到焊接变形，在整个工序中，定位是最为重要的影响环节，其次为固定，同时并辅以相关的测量。如果在定位和固定环节中出现了偏差，例如没有严格遵守操作规程和工艺方案，在夹紧的过程中就可能造成构件受力不均匀，焊接中受到外力影响产生变形；另一方面，构件定位和定位偏差也会影响到构件焊接后的使用性能，从实际情况来看，由构件定位和固定问题引起的焊接变形占据了相当比例其中操作人员的个人经验、业务水平、操作是否规范等都是重要的影响因素。

1.4预防不锈钢焊接变形的焊接工艺优化措施

（1）焊前控制

在焊接前预防焊接变形的控制手段主要有刚性固定组装法，预防变形，预拉伸等方法、针对不同的不锈钢焊接构件、所选择的控制方法也有所不同。预防变形法主要是在焊接前针对构件的形状大小做出焊接变形预测、往往需要进行严格的测量和评估、特别是对于大型不锈钢件而言、预测变形结果是进行预防变形控制的基础。焊接前根据焊接变形的预测结果对构件进行与变形预测方向相反的调整、以便与焊后的变形进行抵消。预拉伸方法则主要是对构件进行预热、消除构件残余应力。刚性固定组装法则是通过对焊接构件的全方位固定来防止焊接变形、一般需要特定的胎具。

（2）焊接过程控制

在焊接过程中对于焊接变形的控制应当在焊接方法，焊接工艺参数方面进行严格的选择、针对焊接构件的特点选择相应焊接方法。例如、在焊接过程中采用跟踪激冷，随焊两侧加热，随焊碾压等措施都能够较好地控制焊接变形问题。随焊两侧加热能够使得纵向应变分布更加均匀、减小残余应力、而随焊碾压方法则需要相关的特殊设备、应用限制较大。另一方面、在焊接过程中对于焊接变形进行控制还应当提高焊接人员的业务水平、如严格遵守操作规范、根据工艺方案严格设定焊接工艺参数、禁止随意更改焊接工艺参数。需对焊接人员进行相关的培训、丰富焊接人员操作经验。

（3）焊后矫正

在焊接后如果出现了焊接变形、则需要进行矫正。例如、针对局部热变形问题、在焊接后需要对构件的相关区域进行加热、使得局部区域产生压缩性塑性变形、从而对焊接变形进行一定的抵消。加热方式一般为火焰加热、使用方便、并且在焊接变形矫正中也应用最为广泛。对于焊接变形的另一种矫正方法则为整体加热法、也就是将整体构件加热至一定温度再进行锻造、该方法对于大型不锈钢构件焊接变形问题并不适用、应用限制也较多。整体而言、焊接后矫正可能在会在一定程度上造成对不锈钢构件的损害、而对于矫正方法的选择应当更加慎重、同时应当注重在焊接前和焊接过程中对焊接变形进行控制、尽量避免在焊接后进行矫正。

2　结论

不同的焊接工艺对于不锈钢焊接变形的影响程度较大，在不锈钢焊接中，只有充分掌握焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响特征程度才能制订相应的焊接工艺方案将不锈钢焊接变形控制在允许的范围内。焊接变形是不锈钢焊接中存在的一个突出问题、严重影响到了不锈钢构件的使用性能和美观。焊接工艺对于焊接变形的影响是体现在多个方面的、如：焊接方法，焊接顺序，构件的定位与固定，焊接工艺参数等。因而在不锈钢焊接中应当采取适宜的方法、对于焊接工艺进行相应的优化、最大程度地控制焊接变形、从焊接前，焊接中到焊接后的各个环节流程、选择适宜的方案、全方位地严格控制焊接变形、针对不同不锈钢构件的焊接特点、制订相应的焊接工艺。

TG404

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1673-0038（2015）28-0130-01

2015-6-27