上海核工业研究院 200035
摘要：在不锈钢加工环节中，焊接工艺作为一项关键技术手段，可以将不锈钢材料焊接连接成整体结构。但是焊接工艺的技术水平要求较高，在焊接时容易发生各项工艺问题，对影响不锈钢构件的性能质量与美观，引发横纵向收缩与弯曲等变形质量通病的出现。因此，本文对焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素进行分析，提出工艺优化策略，以供参考。
关键词：焊接工艺；不锈钢；焊接变形；影响
一、焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素分析
1.焊接方法
目前来看，常用的焊接工艺包括埋弧焊、焊条电弧焊、气体保护焊等等，各项焊接工艺的适用条件、焊接质量都有所不同，技术人员应根据构件材质与焊接条件加以合理选择。但是，在部分不锈钢焊接工作中，受到人为因素影响，未选择适当的焊接方式，或是所制定焊接技术方案不合理，最终导致不锈钢焊接质量不符合相关标准，出现焊接变形质量问题。例如，在使用电弧焊方式时，有较大可能出现构件收缩变形现象。因此，在不锈钢焊接工艺选择环节，工作人员应将焊接条件与不锈钢加工需求为主要参照，选择适当的焊接工艺，不锈钢的常用焊接工艺包括手工焊、TIG焊接、MIG/MAG焊接。例如，在构件为0.6mm厚度的薄规格钢板时，可采用MAG焊接工艺。
2.焊接顺序
在不锈钢焊接过程中，如若所制定焊接顺序不合理、或是工作人员违章更改焊接流程时，将使得不锈钢构件的应力状态以及残余应力分布情况有所改变，有可能出现焊接变形质量问题，最终导致不锈钢焊接成果与预期效果产生出入。同时，在技术人员调整不锈钢焊接方案与流程顺序时，也将加大不锈钢焊接变形问题出现率。因此，技术人员应提前对待焊接不锈钢构件的规格尺寸、厚度与加工需求进行了解，标记各处易出现焊接变形问题的部位，合理制定焊接顺序；如果不锈钢构件结构存在质量缺陷，应提前对缺陷部位进行修补处理，并优先对其开展焊接作业；当不锈钢构件的体积较大或焊接难度较高时，技术人员重点考虑焊接变形问题，提前评估各部位焊接变形概率，制定问题应急预案，合理制定焊接顺序。
3.构件定位及固定情况
在不锈钢构件焊接前，准备工作如果没有落实到位，会增加焊接变形问题的概率。例如，当不锈钢构件紧固程度不足时，在后续焊接环节中，受到外力影响，极易出现构件松动、移位等问题，进而导致构件结构变形、受力状态不均匀。同时，在不锈钢构件焊接位置不当、与设计位置偏差值过大时，将使得不锈钢焊接方案与实际情况不符。
4.焊接参数
在不锈钢焊接参数不合理时，将以此为诱因引发焊接变形问题的出现。例如，在采取电弧焊工艺时，对不锈钢焊缝中心区域进行加热处理，将温度提升至一定标准。随后，所产生电弧受到空气热影响而出现电离化现象。如若不锈钢焊缝温度过低，将对焊接质量造成不利影响。在焊缝区域温度过高、或是电流值过大时，易出现不锈钢构件局部受热不均、焊接变形的问题。此外，在焊接操作过程中，外部环境条件将处于动态变化状态，导致不锈钢焊接方案与实际焊接情况改变、产生新的变量因素。因此，技术人员应同步监测不锈钢焊接情况，定期对焊接方案与各项焊接参数进行优化调整，方可将焊接变形问题的出现率控制在较低程度。例如，不断对焊接电流进行调整，将不锈钢构件的焊缝中心区域温度稳定控制在适当范围以内。例如，将阴极区温度控制在2500℃-1500℃范围内、焊缝中心区域温度保持在2000℃左右。
二、不锈钢焊接工艺的优化策略
1.焊前控制
在不锈钢焊接准备环节，技术人员应结合实际焊接条件，选择适当的焊接工艺、合理设定各项焊接参数，降低工艺因素对不锈钢焊接质量造成的影响系数；开展焊接模拟试验，预估不锈钢构件各部位出现焊接变形问题的概率，判断问题成因，并采取随焊随碾、跟踪激冷等控制措施，预防焊接变形问题的出现。例如，在不锈钢构件残余应力过大、或是分布情况改变时，则对随焊两端进行加热处理，从而消除残余应力、改善应力分布状态；制定问题应急方案，在出现不锈钢焊接变形问题后，技术人员实施应急预案，控制损失程度；做好技术交底工作，确保焊接人员正确理解不锈钢焊接施工意图，掌握具体焊接工艺流程与操作要点。同时，定期开展人员培训工作；对不锈钢焊接方案进行审核、论证，解决所存在的工艺问题，优化技术方案；工作人员检查相关焊接设备的运行工况、不锈钢构件结构完好程度。当检查到焊接设备存在故障隐患时，则对设备进行检修维护，或是更换新的设备。而在检查到不锈钢构件存在质量缺陷时，则对焊接顺序与参数进行调整；对各项准备工作的完成情况、开展过程进行记录。在后续不锈钢焊接环节出现质量问题时，追究相关人员的责任。
2.加强焊接过程控制力度
在不锈钢焊接过程中，尽管技术人员提前采取了各项预防措施、做好准备工作，但仍旧有可能出现焊接变形质量通病与各类突发问题。因此，应加强焊接现场管控力度，当出现违规操作等问题时，技术人员将问题指出、记录并补救。同时，向焊接人员提供技术指导；记录不锈钢焊接操作过程，将其与所制定的焊接技术方案进行对照分析。当不锈钢焊接质量与预期情况产生过大出入时，应停止焊接作业，分析问题成因。在问题解决后，再开展不锈钢焊接作业；在特殊焊接情况下，可选择于不锈钢下焊道区域中垫设一定厚度的铜板，确保所产生焊接热量得到有效传递、释放，加强焊缝中心区域温度控制力度，避免不锈钢构件出现热变形问题；在不锈钢构件结构较为复杂时，焊道垫设铜板方式并不适用，可选择采取温沙冷却方式，在适当规格尺寸的容器中填充一定温度的沙子，从而吸收焊接热量。此外，如若构件体积较大，可直接向焊道背面区域喷洒冷却水，即可起到冷却降温的作用。
3.焊后矫正处理
在不锈钢焊接完毕后，当出现焊接变形问题时，技术人员应评估构件焊接部位的结构变形情况，如若不锈钢构件的变形程度较为轻微，则制定专项修补方案，对构件变形部位进行修补处理。例如，当不锈钢构件出现局部热变形现象时，工作人员可采用高温局部加热法，使用相应设备，对不锈钢构件的变形区域开展加热处理，变形部位受到热力作用影响，将出现压缩塑性变形现象，如此，即可对构件热变形程度起到相互抵消的作用。同时，整体加热矫正技术也较为常用，工作人员对出现焊接变形问题的不锈钢构件进行整体加热处理，待构件温度达到一定标准后，将其进行二次锻造、调整结构。但是，这项矫正处理技术的适用范围较为狭窄，无法处理大型构件，此外，无论在采取整体加热法或是高温局部加热法时，都将对构件的性能质量与结构完好性造成一定程度的不利影响，在采取整体加热法时，不锈钢构件的损坏程度更为严重。因此，既要慎重选择矫正处理技术，同时，还应重点开展焊前控制与焊接过程控制工作，尽可量避免不锈钢焊接变形问题的出现。
结语：在不锈钢焊接环节中，变形质量通病已成为一项突出问题，出现率较高，且直接影响到构件质量。因此，技术人员应科学编制不锈钢焊接技术方案，合理设置各项焊接参数、选择适当焊接工艺，对构件采取固定措施。同时，强化不锈钢焊接准备及过程控制力度，做好焊后矫正处理工作，有效控制焊接变形问题出现率与构件焊接质量。
参考文献：
[1]朱健玮.焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响[J].现代制造技术与装备，2020（02）.
[2]阮波.试析焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响[J].中国设备工程，2019（16）.
[3]侯志伟，李倩云.焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析[J].内燃机与配件，2018（22）.