馬慶朝

摘要：在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，薄板焊接是最為常見的一種生產(chǎn)方式，其不僅難度大，而且質(zhì)量也無法得到保證?；诖耍瑸榱私鉀Q薄板在焊接后可能出現(xiàn)的各種問題，本文對薄板焊接的影響因素及其解決方法進行了研究與分析，希望可以為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提出具有參考性的意見。

關(guān)鍵詞：薄板;焊接工藝;影響因素

隨著近些年來薄板的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，薄板焊接也就顯得非常重要。但因其具有一定的復(fù)雜性和多樣性，且常會出現(xiàn)橫縱向收縮以及彎曲變形的情況，所以在焊接的過程中需要考慮薄板的形狀以及尺寸等因素。因此，本文對薄板焊接的影響因素及解決方法的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1薄板焊接的變形形式及影響因素

1.1薄板焊接的變形形式

根據(jù)過去以往的薄板焊接變形案例可以發(fā)現(xiàn)，薄板焊接的變形形式主要分為以下幾種，分別是：彎曲變形，波浪變形、角變形以及收縮變形等等。上述變形情況一旦出現(xiàn)，那么必然會直接影響薄板的實際工作性能和最終質(zhì)量，所以，在薄板焊接的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該采取針對性的措施，從而防止變形情況的出現(xiàn)[1]。因此，下文對薄板焊接的變形影響因素進行了分析，以期防止薄板變形，并提高最終質(zhì)量。

1.2 薄板焊接的影響因素

因焊接并不是所有地方都加熱，所以其屬于不均勻加熱過程，這也就會使其在焊接的過程中容易出現(xiàn)應(yīng)力和變形情況。針對薄板焊接，焊接變形是最為突出的。通常情況下，薄板焊接主要有焊接角變形、波浪變形等幾種。所以，在薄板焊接當(dāng)中，可以通過保證熱學(xué)性能再采取措施來減少焊后變形情況的出現(xiàn)[2]。

例如，工藝因素。因薄板焊接工藝會直接影響薄板并出現(xiàn)變形的情況，而且所帶來影響也較為多樣化。所以為了減少某些情況下的薄板焊接變形量，可以根據(jù)需要調(diào)整其焊接順序，以此來降低薄板焊接變形情況的發(fā)生;再如，結(jié)構(gòu)因素。因薄板焊接產(chǎn)生變形最為主要的影響因素是結(jié)構(gòu)因素，其作為最復(fù)雜的影響因素，當(dāng)前對薄板的影響機理一直都沒有被確定且處于研究當(dāng)中。同時根據(jù)已有的研究結(jié)論可知，薄板拘束度的提高會使焊接殘余力也上升，此時其焊接變形也就會下降。所以，相關(guān)設(shè)計可以采取加強板，增加折彎或者合理的安排焊縫位置等方式，從而提高薄板的剛性和穩(wěn)定性并減少變形情況的出現(xiàn)。

2 薄板焊接變形的解決方法

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方面

由于鈑金加工較為復(fù)雜且存在一定的局限性，有些板材無法滿足設(shè)計長度或者寬度，所以很多零件無法一次成型，進而需要采取焊接拼裝。因此，這也就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計者遵循以下幾點要求，分別是：

第一，在平面對縫焊接時，在焊接位置增加折彎或采取增加加強筋或肋板;

第二，避免焊接長度過短;

第三，焊接結(jié)構(gòu)的位置對稱;在焊接過程中，一旦中性軸偏離，那么整個焊件就非常容易出現(xiàn)彎曲變形的情況;由于焊接結(jié)構(gòu)的中性軸兩側(cè)焊鏈數(shù)量不一樣，而且距離也不一樣，所以這也就非常容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)彎曲和變形;

第四，加大結(jié)構(gòu)剛性，防止變形。結(jié)構(gòu)剛性主要表現(xiàn)在裝配，由于結(jié)構(gòu)整體的剛性大于零部件的剛性，所以這也就需要相關(guān)工作人員先裝配整體再焊接，從而減少變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2加工工藝方面

因結(jié)構(gòu)設(shè)計無法有效地消除焊接變形，所以這也就需要在合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)以后，進行有序的焊接順序，并按照相關(guān)的的生產(chǎn)經(jīng)驗，采用以下幾種焊接加工工藝，分別是：

第一，采取預(yù)拉伸法。在焊接薄件前，采用機械、加熱或機械和加熱并用的方法，使焊接件得到預(yù)先的拉伸和伸長，然后與剛性架或肋條裝配焊接，可以很好的防止波浪邊形;

第二，定位焊時定位焊縫的長度和間距視焊件的厚度和焊縫長度而決定。根據(jù)積累經(jīng)驗可以了解，越薄的焊件，其定位焊縫的長度和間度也就越小，反之則增大;如果焊接薄板時候的定位焊縫長度在5---7mm，且間隔在50---100mm，那么定位焊從焊件中間開始向兩端進行;焊接厚件的時候，定位焊縫長度在20---30mm，間隔200---300mm。一般情況下，定位焊縫順序主要是兩邊向中間進行。本文指的薄件是指1---3毫米厚度的板材，厚件是指4---6mm厚度的板材;

第三，反變形法。焊前在結(jié)構(gòu)件裝配時給予一個相反方向的變形，以與焊接后的變形相互抵消，反變形的大小以能抵消焊接變形后的變形為準。

第四，剛性固定法。該方法主要是在足夠剛性的基礎(chǔ)上固定焊件，增加工件的剛度和拘束度。例如采用壓鐵加定位焊固定，將工件組合成剛度更大或者對稱結(jié)構(gòu)，使用特定的焊接夾具，臨時支撐增加結(jié)構(gòu)的拘束等，使其在焊接冷卻后放開焊件，從而減少變形的可能。

第五，選用合理的焊接參數(shù)及焊接方法

一般情況下，鈑金加工多采用氬弧焊焊接薄板。由于氬弧焊的熱量較為集中，且在其冷卻壓縮的作用下，非常適用于薄板焊接。在實際生產(chǎn)的過程當(dāng)中，噴嘴與焊件之間應(yīng)該保持8---14mm的距離。一旦距離過大或者過小，都會對氣體的保護以及觀察范圍和保護距離產(chǎn)生影響。所以在實際生產(chǎn)中，相關(guān)工作人員可以在確定焊槍機器噴嘴直徑的時候，根據(jù)焊件的材質(zhì)和厚度選擇合適的焊接電流，具體如表1和表2所示。

焊接方法可以采用跳焊、退焊、分段焊、對稱焊的方法來減少焊接變形。因為焊縫的不對稱的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱變形，還可以采用熱平衡如在焊接的對稱位置采用同步加熱的方式進行消除熱變形。

根據(jù)焊接的強度大小還可以采用冷焊機，其采用局部脈沖加熱進行焊接的方式能夠降低焊接熱變形及熱應(yīng)力的集中，進而避免焊接變形。

2.3焊接變形矯正

因結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝無法有效地消除焊接變形，所以這也就需要在合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)以后，進行人工干涉的方式對焊接變形量進行進一步矯正，分別是：

第一，手工矯正法。利用錘子、大錘等工具錘擊工件變形處，可用于薄板的波浪邊形。

第二，機械矯正法。采用專用的矯正機或者滾圓機，利用外力消除焊接變形。

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，薄板在焊接的時候，其主要出現(xiàn)的問題就是變形。而因焊接影響因素較多，所以，技術(shù)人員在焊接薄板的時候，不僅要具備較多的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，同時也要對薄板焊接影響因素以及變形類型有所了解，從而減少變形問題的出現(xiàn)并提升最終質(zhì)量。

結(jié)論：

綜上所述，在鈑金加工當(dāng)中，薄板焊接是一種最為廣泛的應(yīng)用，所以解決薄板焊接變形的問題就非常重要。本文通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝以及矯正等不同方面的改善和提高，不僅可以有效地預(yù)防控制薄板焊接變形情況的出現(xiàn)，同時還可以進一步提高產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

參考文獻：

[1]鄶忠和.分析不銹鋼薄板焊接變形影響因素與控制方法[J].湖北農(nóng)機化，2020，000（005）：156.

[2]張育成，唐焱彬.薄板焊接殘余應(yīng)力及其重分布影響研究[J].中國水運（下半月），2019（10）.