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,焊接過程即已完成。但在這一過程中不銹鋼易發(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,需要比較大電流來產(chǎn)出比較高溫度來免于電流比較小且溫度較低帶來的變形問題;不過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、電流過大等問題。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。現(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題出現(xiàn)??偟膩碚f,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)特征來選取恰當(dāng)?shù)暮附哟胧M(jìn)而使得焊接進(jìn)程當(dāng)中的不銹鋼焊接變形問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? 在不銹鋼焊接的過程中,焊接方法不當(dāng)會(huì)很容易引發(fā)焊接變形問題。目前我國(guó)的焊接工藝中比較常見的有電弧焊、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)不銹鋼焊接變形問題。不銹鋼構(gòu)件在焊接的過程中,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)件的局部過熱或焊接溫度不足的問題,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)判焊接過程中可能出現(xiàn)的焊接變形問題,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)件變形問題上效果最為明顯,此方法主要是通過對(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)不銹鋼焊接過程的質(zhì)量控制
焊接過程是不銹鋼發(fā)生焊接變形的主要時(shí)段,因此,對(duì)不銹鋼焊接過程進(jìn)行質(zhì)量控制,可有效預(yù)防焊接變形問題發(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,通過壓縮性變形的變化來抵消其變形的現(xiàn)象,這一方法能夠有效地矯正不銹鋼變形部位。
結(jié)束語
不銹鋼焊接進(jìn)程當(dāng)中有變形問題發(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)用性能帶來負(fù)面作用。為使得焊接工藝對(duì)不銹鋼變形問題所產(chǎn)生的影響盡可能減小,需采用相應(yīng)方式來對(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)。
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