环卫车辆薄板件焊接变形的预防和控制

叶双春

（扬州盛达特种车有限公司，扬州 225000）

近年来，工业发展带动我国整体经济发展，由于工业发展对城市环保造成一定程度影响，现在为了保证城市化进程和城市的环保，各大城市对环卫车辆的需求量也迅速增加。环卫车辆的结构相对复杂，由很多薄板零部件焊接而成，但是由于焊接技术不成熟，环卫车辆薄板件焊接质量受到很大影响。为了保证环卫车辆薄板件焊接质量，必须加强薄板件焊接的预防和控制，下面就对此展开全面的分析和探讨。

1 产生焊接变形的原因

产生薄板件焊接变形主要是加热温度不均匀造成的，在环卫车辆薄板件焊接过程中，薄板件受温度的影响，薄板件的形状尺寸会发生很大的变化，这个过程被称为焊接变形。焊接变形主要分为两大类，一类焊接变形是在焊接过程中高温造成的薄板件变形，另一类是薄板件完全冷却到初始温度时的改变，这种焊接变形被称为残余变形。所以，加强环卫车辆薄板件焊接变形的预防和控制是非常重要的。

就目前环卫车辆薄板件焊接的过程来看，引发薄板件焊接变形的因素较多，薄板件焊接的工艺手段、焊接参数、焊缝数量、断口面积大小和薄板件的热性能参数都会对焊接质量造成影响。另外，薄板件的尺寸形状、薄板件焊接程序会对焊接结构的刚性造成一定影响，焊缝位置不对称、焊接收缩系数都会造成薄板件焊接变形。

2 环卫车辆薄板件焊接变形的种类

从环卫车辆薄板件焊接中出现的问题来看，其焊接变形主要分为整体变形和局部变形两大类。在焊接过程中，薄板件会发生纵向变形、横向变形、弯曲变形等，导致环卫车辆薄板件的尺寸和形状发生不同程度的变化。其中，薄板件装配质量、焊接顺序和方向不当，会造成一定程度的局部变形，薄板件很容易出现角变形、波浪变形以及扭曲变形等现象。

3 控制环卫车辆薄板件结构焊接变形的原则和方法

环卫车辆薄板件焊接过程中的热变形以及薄板件本身的刚性条件是造成残余变形的主要因素，而在实际焊接过程中，要想完全消除焊接变形是不可能的，只能最大限度地降低薄板件焊接变形，而要想最大限度地减小薄板件焊接变形，只能从薄板件本身和焊接工艺下手。现在的环卫车辆薄板件构件设计必须要满足构件强度以及本身的使用性能，与此同时，还要保证焊接施工时间和焊接质量，而要想达到这些条件，必须从薄板件焊接的板缝布置下手，科学合理地设计板缝布置，会很大程度地降低焊接变形的发生。

另外，提高环卫车辆薄板件焊接工艺水平也是减小薄板件变形的重要手段，现在减小环卫车辆薄板件焊接变形所采用的施工工艺改进主要有以下几种。一是将所需要焊接的薄板件分成若干小部件进行分段焊接，将焊接变形分散在各个小部件上，而且这种工艺对后期薄板件的控制和矫正来说也非常方便。二是为了避免焊接工艺引发的薄板件局部变形，必须缩短焊缝以及薄板件的分段截面与截面中性轴的距离。三是对于薄板件焊接中的重点焊接区域，一定要最大程度地选小的焊脚尺寸，尽最大可能优化焊接布置。四是薄板件焊接所采用的钢板要有足够的面积，这对减小薄板件焊接变形也有一定帮助。

4 设计措施与预防方法

4.1 焊缝的尺寸、形式以及焊缝分布

焊缝的尺寸、形式以及焊接分布是造成薄板件焊接变形的主要因素，焊缝尺寸过大，焊缝分布不合理不仅会造成大的焊接量，而且会造成焊接变形。从现在的环卫车辆薄板件焊接来看，焊缝尺寸通常选用板厚小于6mm的角焊缝，而焊脚通常保持在3mm左右。目前，环卫车辆薄板件焊接的焊接工艺通常采用断焊，而焊缝应该保持在25mm左右，需要注意的是在保证这些焊接尺寸的同时，必须保证整个环卫车辆薄板件焊接的结构承载力，另外，应尽可能缩小焊缝与截面中心轴的距离。

4.2 加强筋板设计以及折弯应用

薄板件焊接结构筋板的总体布置对薄板件焊接质量也会产生很大影响，所以要想减小环卫车辆薄板件焊接变形，一定要科学合理地布置薄板件焊接结构筋板的形状、数量以及其位置。在对环卫车辆的薄板件进行焊接时，所采取的薄板件筋板应采取折弯件，尽最大的可能避免T形接头的出现，这样可以将角焊缝转换为搭接焊缝。和角焊缝相比，搭接焊缝所产生的焊接变形是非常容易矫正的。在现在的薄板件焊接中，纯平面刚度差较大也会造成很大的焊接变形，为了尽可能减少纯平面刚度差造成的焊接变形，大面积薄板在结构设计时要带有一定的弧度或者压制凹凸筋。

4.3 工艺措施的改进

4.3.1 下料控制

在进行下料控制之前，对于下料机的选择一定要严格，尽可能选用较为先进的下料机。在进行下料控制时，由于薄板件焊接非常容易受到温度的影响，所以一定要避免采用火焰切割，尽可能采用等离子切割，从本质上减小薄板件焊接变形。另外，在保证薄板件焊接质量的前提下要尽可能提高切割速度，在切割完成后立即对薄板件产生的焊接变形进行矫正。需要注意的是，在进行压形操作时，折弯模具的选择和调整也是非常关键的，人们可以通过对折弯模具的选择和调整来减小薄板件焊接的局部变形。

4.3.2 焊接控制

焊接方法避免采用高温焊接，尽可能减小由于受热不均匀引发的焊接变形。另外，尽可能对焊接流程进行拆分，将整个薄板件分解成小部件进行焊接，在焊接完成后使焊缝自由收缩，等整个过程完成后，对拆分焊接后的各个部件进行拼接。这种焊接方式不仅很大程度地降低了薄板件焊接变形，而且拆分焊接很大程度地节约了薄板件焊接时间，使整个生产周期大大缩短。除此之外，焊缝的焊接顺序也非常讲究，传统的薄板件焊接工序通常都是先对短焊缝进行焊接，在短焊缝焊接完成后再进行长缝焊接，需要注意的是焊缝焊接的焊接方式应采用分段退焊，焊接过程由内向外依次进行。

5 结语

本文主要根据环卫车辆薄板件在焊接过程中出现变形的原因，对焊接工艺进行了全面的分析和探讨。我国发展起步较晚，整体还处于发展阶段，一些先进的薄板件焊接技术目前还需要从国外引进。正因如此，我国现在的环卫车辆薄板件焊接水平还有很大的发展空间，而要想提高薄板件焊接水平，人们必须不断寻找薄板件焊接中存在的问题，并对焊接过程中存在的不足进行改进和完善。