劉剛奇

摘 要：目前，不銹鋼的連接最常用的方法就是焊接。在不銹鋼的焊接過程中，有很多因素會影響焊接的質(zhì)量，任何一個不合理的因素都會導(dǎo)致不銹鋼結(jié)構(gòu)的變形以及不銹鋼本身材料的損壞。這些問題會嚴(yán)重影響焊接成品的質(zhì)量，以致焊接成品的多項(xiàng)功能難以完全發(fā)揮，從而會降低焊接成品的實(shí)用性。因此，本文就焊接技術(shù)對焊接變形的不利影響進(jìn)行了有目的研究，可以有效地減少不銹鋼產(chǎn)品的焊接變形，提升焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;不銹鋼;焊接變形

前言：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷增加，我國的工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大和工業(yè)技術(shù)水平不斷提高，對工業(yè)產(chǎn)品的要求也越來越高。不銹鋼作為一種耐腐蝕的金屬材料，其工業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)良性能越來越受到歡迎。焊接作為一種高效低成本的技術(shù)也被廣泛用于不銹鋼產(chǎn)品的加工過程中。本文主要講述了不銹鋼焊接變形的原因以及焊接工藝對不銹鋼焊接變形問題的影響，并提出了有效的解決方案。

1焊接技術(shù)對不銹鋼焊接變形的影響

1.1焊接方法的影響

隨著國內(nèi)工業(yè)水平不斷的提升，人們對各種各樣的工業(yè)產(chǎn)品的需求量也日益增大，從而推動了焊接方法的多樣化發(fā)展。經(jīng)過焊接研究者長時間的研究與實(shí)踐，目前，已經(jīng)具備了多樣化的焊接方法，不同的焊接方法會對工件產(chǎn)生不一樣的熱輸入。就不銹鋼材料而言，不同類型的不銹鋼材料受到溫度的影響程度是不同的，而不銹鋼焊接產(chǎn)生變形的重要原因是由于焊接過程中大量的熱能輸入造成產(chǎn)品上出現(xiàn)高溫熔融區(qū)、熱影響區(qū)以及母材的低溫區(qū)，這些不同區(qū)域的不銹鋼材料會因?yàn)椴煌臏囟瘸霈F(xiàn)不一樣的質(zhì)量體積，在冷卻后高溫區(qū)呈現(xiàn)拉應(yīng)力，低溫區(qū)出現(xiàn)壓應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力最終會導(dǎo)致焊接產(chǎn)品的變形。要選取合適的焊接工藝，首先，要對不銹鋼材料進(jìn)行分析研究，掌握不銹鋼本身的各項(xiàng)材料特性，了解不銹鋼材質(zhì)受溫度的影響曲線，并選取較為合適的焊接方法，從而可以有效地降低不銹鋼焊接變形的程度，提升焊接成品的質(zhì)量。

1.2焊接順序不同

不同的焊接順序會對工件產(chǎn)生不一樣的應(yīng)力，在這一基礎(chǔ)上影響不銹鋼焊接成品變形的最主要因素之一是焊接順序的選擇。不同的焊接順序會直接導(dǎo)致不銹鋼焊接成品內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生改變，采取較為合理的焊接順序，能夠有效地優(yōu)化應(yīng)力的分配，進(jìn)一步提升不銹鋼焊接成品的質(zhì)量。在具體的焊接過程中，要針對不銹鋼材質(zhì)本身的特性進(jìn)行分析，提前明確應(yīng)該采用的焊接順序，并保證按照焊接工藝的要求實(shí)施焊接。選擇合適的焊接順序能夠有效地減緩不銹鋼焊接過程中的變形，進(jìn)一步提升不銹鋼焊接成品的質(zhì)量。

1.3焊接裝夾定位的影響

在焊接前對產(chǎn)品的各個焊接零部件進(jìn)行裝夾定位，可以起到固定零部件和防止零部件因焊接應(yīng)力在焊接過程產(chǎn)生變形，因此，合適的裝夾位置和固定方式能夠有效降低焊接產(chǎn)品的變形。在制定裝夾方式時，要優(yōu)先考慮定位方式，特別是焊接不銹鋼薄板件和異形件時。在焊接過程中，合理的定位可以減少加工誤差的累計，并起到防止焊接過程的零部件變形的作用。定位點(diǎn)的選取要事前評估焊接件的抗變形能力和焊接過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，定位點(diǎn)靠近焊接應(yīng)力較大的位置可以很好地防止不銹鋼工件變形。對于焊接殘余應(yīng)力比較大的焊接件，可以用反變形的定位方式選取定位點(diǎn)，給焊接工件留有變形余量，在釋放焊接應(yīng)力后滿足不銹鋼工件的尺寸要求。除了定位點(diǎn)的選取，夾緊方式的合理應(yīng)用也能有效減少焊接變形。

1.4焊接工藝參數(shù)的影響

焊接參數(shù)是焊接工藝的主要構(gòu)成，主要包括焊接速度、焊接電流、焊接電壓和焊接角度等。這些參數(shù)決定了焊接過程的熱量輸入和最終的焊縫形貌，一般焊縫的形貌應(yīng)呈平坦或微凸形。合適的焊接速度滿足焊縫的填充要求。焊接件的變形也與焊接熱輸入有關(guān)，熱輸入越高焊縫熱脹冷縮越厲害，意味著變形越嚴(yán)重。增大焊接速度降低電流和電壓，是減少焊接熱輸入的主要方法。在不銹鋼的焊接工藝中，合適的焊接參數(shù)能夠有效減輕焊接變形。

2.針對不銹鋼焊接變形的解決措施

2.1做好焊前的準(zhǔn)備工作

在不銹鋼焊接過程開始之前，必須做好充分準(zhǔn)備，才能夠更加有效地避免不銹鋼焊接產(chǎn)品變形情況的產(chǎn)生。充分的準(zhǔn)備工作包括：（1）了解當(dāng)前焊接的不銹鋼構(gòu)件之間的焊裝要求以及各個不銹鋼構(gòu)建的基本材料特征，并對不銹鋼構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和產(chǎn)品性能研究，確定不銹鋼構(gòu)件應(yīng)該采用哪種焊接方法和焊接工藝進(jìn)行焊接。同時，通過了解不銹鋼材料構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征，確定應(yīng)力集中區(qū)域和易變形位置，優(yōu)化整個產(chǎn)品的焊接順序，使產(chǎn)品整體呈現(xiàn)較為合理的應(yīng)力分布，能夠有效地減小不銹鋼產(chǎn)品的變形;（2）對不銹鋼產(chǎn)品的常見變形進(jìn)行分析和研究，通過研究歸納出針對該不銹鋼產(chǎn)品的預(yù)防變形的方案，并設(shè)計焊接過程中的變位器和焊接夾具，合適的焊接夾具可以避免焊接過程中的零部件因焊接應(yīng)力發(fā)生位置改變，通過保證不銹鋼構(gòu)件的穩(wěn)定性，防止不銹鋼焊接構(gòu)件的變形。夾具上的反變形定位可以在減少焊接殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)上保證焊接尺寸，防止不銹鋼產(chǎn)品后續(xù)變形。用變位器改變不銹鋼產(chǎn)品焊縫的位置，使焊接更容易實(shí)施，焊縫成型會更好、變形更小。綜上所述，通過提前分析和預(yù)防，采取多樣化的手段來防止不銹鋼變形是十分必要的。

2.2加強(qiáng)焊接過程的質(zhì)量控制

焊接過程是整個不銹鋼結(jié)構(gòu)件加工的最重要環(huán)節(jié)，防止不銹鋼焊接變形的主要的方式是對焊接過程工作進(jìn)行監(jiān)督和控制。通過采取提前編制技術(shù)規(guī)范、實(shí)施現(xiàn)場監(jiān)督、要求作業(yè)人員按照焊接技術(shù)要求對焊接件進(jìn)行預(yù)處理、焊接零部件按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行裝夾定位以及焊接參數(shù)滿足工藝要求的控制措施，達(dá)到提升焊接質(zhì)量及防止不銹鋼焊接構(gòu)件變形的目的，從而進(jìn)一步提升不銹鋼焊接構(gòu)件質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2.3建設(shè)健全的事后補(bǔ)救機(jī)制

焊接過程中很容易由于焊接人員的操作不當(dāng)以及各種各樣的因素影響導(dǎo)致不銹鋼焊接構(gòu)件變形的產(chǎn)生。因此，不銹鋼構(gòu)件一旦在焊接完成后產(chǎn)生了變形，就必須采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救。不銹鋼焊接構(gòu)件產(chǎn)生變形是由于內(nèi)部的應(yīng)力不平衡引起的，應(yīng)了解當(dāng)前不銹鋼焊接構(gòu)件變形產(chǎn)生的具體原因，采取合理的措施矯正不銹鋼的變形?？捎糜诓讳P鋼焊接構(gòu)件變形的矯正方法有：（1）采用機(jī)械施加外力的方式來矯正不銹鋼的變形，由于變形程度不一致，這種模式一般以人力矯正的方式為主。需要注意的是，人力矯正要求矯正的工作人員具備較為豐富的工作經(jīng)驗(yàn)以及較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)，能夠在避免裂縫壓痕等不良情況下完成不銹鋼構(gòu)件的變形矯正。（2）采取對不銹鋼焊接構(gòu)件變形部位進(jìn)行加熱的糾正方式，這種方式的主要工作原理是加熱可以使構(gòu)件消除焊接殘余應(yīng)力，通過這種方法來矯正不銹鋼焊接構(gòu)件中的變形部位不容易反彈。在具體的變形矯正過程中，靈活運(yùn)用以上兩種矯正方式來提升不銹鋼焊接變形部位的矯正效率，從而進(jìn)一步提升不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。

3.結(jié)語

在焊接工藝方面對不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)件變形問題，可以采取焊前做好充分的分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，制定有效的技術(shù)方案。通過控制焊接過程，嚴(yán)格要求操作人員按照技術(shù)要求實(shí)施焊接。對焊接變形的產(chǎn)品采取合適的方法進(jìn)行矯正，并通過分析焊接變形原因優(yōu)化不銹鋼焊接技術(shù)，推動不銹鋼焊接技術(shù)的進(jìn)步。

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