焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析

赵飞

[摘 要]随着制造业的不断发展，对于产品的要求越来越高，对焊接的要求同样在升高，因为焊接工艺对于产品的质量可以产生一定的影响，尤其是对不锈钢焊接变形方面。为了使不锈钢焊接变形的控制手段得到有效的实施，使不锈钢焊接变形得到有效的控制，使不锈钢焊接既美观又牢固，文章简要分析了焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响，并对预防焊接变形的焊接工艺进行了阐述，以供参考。

[关键词]焊接工艺；不锈钢焊接变形；预防措施

中图分类号：TG457.11；TG404 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0061-01

引言

在不锈钢的加工工艺中，焊接是较为常见的一种。在焊接过程中会产生大量的热，冷却后不锈钢构件就可能出现变形。我国现阶段的焊接工作中，无论是技术还是设备都没有国外先进，焊后变形尤为明显，焊接变形不仅影响外观，更会影响使用性能。要想避免这一现象，首先就要找出焊接变形的原因，然后才能找到最为合理的办法减小甚至消除变形。

1 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

影响不锈钢焊接变形的因素有很多，这里我们只分析焊接参数、焊接速度、焊接方法和焊接顺序这4个方面对不锈钢焊接变形的影响。

焊接热输入

热输入等于焊接电流、电弧电压、热效率的乘积和焊接速度的比值。

E=IUη/V；I—焊接电流，A；U—电弧电压，V；V—焊接速度，cm/s或mm/s；η-热效率系数

其中：热效率系数按焊接方法分类。氩弧焊---0.5，气保焊---0.6--0.8，埋弧焊----0.8--0.9.

电压以V计。电流以A计。焊接速度按mm/min计。

1.1 焊接参数对不锈钢焊接变形造成的影响

焊接参数通常包括焊接电流、电弧电压等，在焊接过程中，这些参数会直接对不锈钢焊接变形造成影响。其实，在进行不锈钢焊接操作的时候，其焊接顺序和焊接方法依照不同情况是随时发生变化的，是可以依据实际情况进行调整的，同样，焊接参数也是可以调整的。焊接时的实际电流与焊接温度有一定的关系，一般焊缝中心的温度达到了2000℃，中间弧柱的温度高达5000℃，阴极区的温度达到了1300～2500℃。焊接操作的标准值直接限定了不锈钢焊接的具体操作，规定标准值的主要目的是避免在焊接过程当中不锈钢出现焊接变形或电流过大的现象。为了使不銹钢构件焊接受热均衡，一定要严格控制焊接电流，如果焊接电流过小，焊接的质量会受到直接的影响。

1.2 焊接速度对不锈钢焊接变形造成的影响

焊接速度即单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。如果焊接速度过快，熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷。如果焊接速度过慢，使高温停留时间增长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，同时使变形量增大。

1.3 焊接方法对不锈钢焊接变形造成的影响

在日常生活或者重工业中，经常使用的焊接方法有限，比如有电弧焊、融化极气体保护焊、埋弧焊等，也有比较特殊的焊接方法，例如激光焊技术，激光焊技术包括CO2激光焊、光纤激光焊、激光焊与电弧焊的复合焊接，加上活性剂的辅助焊接、双光束激光焊、激光填丝焊、盘型激光焊使得焊接技术得到不断地完善。激光焊具有能量密度高、焊接速度快、热影响区窄以及焊缝成形好等特点在不锈钢焊接作业中被广泛应用。另外，在进行焊接的时候，还要依照不锈钢材料和制造需求有针对性地选择焊接工艺，从而避免不锈钢焊接变形现象的发生。总之，在采用不锈钢焊接工艺进行焊接的时候，基本原则就是依照不锈钢材料的特点选择合适的焊接方法，从而尽可能减少乃至避免焊接过程中不锈钢焊接变形现象的出现。

1.4 焊接顺序给不锈钢焊接变形带来的影响

在对不锈钢进行焊接操作的时候，必须要注意焊接操作的顺序，如果不按照焊接顺序进行操作就会出现焊接变形。这是因为改变原有的焊接顺序导致不锈钢周围材料受力不同，基于热胀冷缩原理就会使得原料出现变形。焊接顺序改变了之后，前后操作颠倒，在实际的应力和分布的状态发生改变之后，焊接变形量出现变化。如果焊接顺序的排布依据不够科学、合理，那么在进行不锈钢焊接的时候焊接变形现象出现的概率将增大很多。所以，在对不锈钢进行具体焊接操作的过程当中，要提前充分了解其功能和需求，在容易发生焊接变形的部位先进行焊接操作，只有在确定了不锈钢构件的焊接顺序之后，焊接变形的现象才能得到控制。当然，大部分不锈钢构件并不是一起焊接，特别是在进行超大型不锈钢构件焊接时，难度特别大，超大型不锈钢的焊接对于一般的焊接顺序是非常难适应的，这时就要优先考虑焊接的变形情况，提前考虑好可能会出现的焊接变形的情况，这样才能够确定焊接的操作顺序。

2 优化预防不锈钢焊接变形的焊接工艺

2.1 不锈钢焊接前控制

不同的不锈钢构件其功能和需求是不同的，所以要有针对性地进行焊接操作，具体分析不锈钢构件的功能和需求，选择最恰当的焊接方式。同时，要预估焊接过程当中可能出现的焊接变形问题，有效确定相应的焊接顺序，并制订随时应变的措施。另外，制订焊接变形方面的具体措施是十分必要的，为此，要依据不锈钢构件的不同，制订多种措施，比如可以采用固定装法，或者可以在可能出现变形的位置提前进行严格的控制。倘若在进行焊接之前就控制好焊接参数、焊接速度、焊接方法和焊接顺序，那么焊接变形就会大大减小。

2.2 不锈钢焊接过程控制

在不锈钢焊接操作过程中，容易发生焊接变形，在焊接之前将其影响因素控制好，实际焊接操作过程中焊接变形的现象就能够得以有效减少。在实际的操作过程中更要严格控制。倘若有与实际不相符的情况，为了保证焊接工作的正常、有序进行，就要及时安排补救。另外，还要建立好监督机制，从而督促工作人员严格开展各项工作，这样在不锈钢焊接的过程中产生的焊接变形现象就可以有效地减少了。

2.3 对不锈钢焊接进行矫正

最后是变形矫正工作，如果在焊接时出现了变形，则需要通过矫正将变形的影响降到最低。例如，在出现局部热变形时，要在焊接之后对相关部分加热，将焊接应力消除。另一种避免变形的方法则是整体加热法，但是这一方法具有很多局限性，例如，较为大型的构件就不适合使用这一方法。在矫正中要注意尺度的把握，因为矫正工作可能会对构件产生二次影响。

3 结语

焊接变形是影响不锈钢构件性能最主要的因素之一，但也是现阶段在这一工作中比较常出现的现象之一，因为现阶段的技术还没有达到可以避免这一现象的层次。所以在不锈钢焊接中要通过对焊接工艺的控制来减少这一现象的发生。只有在保证将所有产生影响的因素全面控制的情况下，才可以保证有效避免这一问题。要在焊接中各个过程中做到对于流程的把控，选择最适合的方案控制变形问题。

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