摘要:在不锈钢焊接过程中,焊接工艺会严重影响不锈钢焊接变形。为实现对不锈钢焊接变形的科学预防和有效控制,要深入考察焊接工艺对不锈钢焊接变形产生的具体影响和实际程度,并据此对焊接工艺操作方案进行科学制定,实现对焊接工艺的有效优化。本文简述焊接变形的概念,浅析焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响,探究不锈钢焊接变形的预防措施,以期为不锈钢焊接提供借鉴。
关键词:焊接工艺;不锈钢;焊接变形;影响
1前言
在我国工业领域中,不锈钢的应用已经愈发普遍,而工业加工中焊接工艺的应用也很常见,所以不锈钢焊接已经成为了我国工业制造中十分重要的环节。不锈钢在焊接的过程中,焊接工艺的使用会对焊接质量带来直接影响,在焊接时很多要素都会影响到焊接的质量,引发不锈钢焊接变形。所以要求焊接作业人员在工作的过程中必须要对焊接工艺进行严格控制。
2焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素
2.1焊接方法
目前,可以通过多种方法完成焊接,而以埋弧焊为最常用的焊接方法。在不锈钢焊接中,不同焊接方法对焊接变形产生的影响存在一定的差异。有些焊接方法会使不锈钢构件发生温度变化,而随着温度的不断下降就会产生焊接变形。例如,使用电弧焊进行操作时,温度下降后焊接部位经常可以看到横向收缩。因此,在使用电弧焊进行操作时,需要全面了解不锈钢材料的功能和需求,才能提升焊接操作的准确性。另外,在焊接不同的不锈钢材料时,需要结合制造工艺,选择合理的焊接工艺进行焊接,同时需要保证所有焊接材料质量符合实际要求,从根本上减少不锈钢材料的焊接变形。综上所述,应用焊接工艺进行焊接操作时,需要以不锈钢材料的特点为焊接基础,提高焊接效果,减少变形问题。
2.2焊接顺序
实际焊接操作期间,相关工作人员需对焊接的顺序加以控制。若焊接的顺序存在问题,则会引起不锈钢构件承压出现问题。一旦承受压力较大,构件发生变形的概率也会随之提高,不利于焊接质量。在这种情况下,要想规避变形问题的出现,要求工作人员遵循具体规范流程与焊接顺序完成操作。但不锈钢构件不同,实际的焊接顺序也不同,因而要在焊接实践中,相关工作人员积极开展准备工作,尽可能避免不锈钢焊接变形的问题发生,为后期操作的开展提供必要帮助,不断提高焊接产品质量。
2.3焊接过程
钢构件固定与定位也会对不锈钢变形产生严重的影响,不锈钢焊接工作过程中定位是最重要的,固定则在第二重要位置。如果固定与定位位置出现偏差,并未根据相关标准操作及可能会导致不锈钢构件的部分受力不匀产生现象,但是如果两个步骤均出现误差构建也难以使用,会产生极为严重的影响。根据当前行业的发展现状,我们能够看出由于不锈钢固定和定位产生的焊接变形现象极为严重,问题的原因在于部分操作人员出现操作失误,焊接经验不足,并未根据相关的操作流程进行工作。
2.4焊接参数
焊接工艺参数主要是指焊接时选定的物理量,包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度等。焊接电流、焊接电压和焊接速度的变化,将直接导致热输入的高低变化,它将直接对各种不锈钢产生焊接高温变形。简而言之,在不锈钢的焊接过程中,焊接参数的变化将导致焊接热输入的改变,过高的焊接热输入将直接导致焊接变形的发生。基于这一点,我们可以知道焊接过程中的焊接参数可以对电弧热输入,也是就焊接的温度产生很大的影响,焊接电弧阴极区的温度约为3500k,阳极区的温度可达4200k,弧柱区的中心温度最高为6000-8000k。在实际焊接操作过程中,应严格按照焊接工艺规程设置焊接参数,控制焊接热输入的大小,焊接参数的变化将直接影响整个焊接零件的质量,一旦焊接参数控制不当,很容易发生不锈钢的焊接变形。
3焊接工艺的优化与完善
3.1做好不锈钢焊接前的准备工作
我们需要做以下准备工作:首先,根据不锈钢构件整体功能的要求,对焊接变形进行预估,确定合理的焊接顺序和焊接变形的动态监测与调整方案。其次,科学选择不锈钢预焊件防止焊接变形的控制方法。较有效的方法有抗变形法、刚性固定装配法、预拉伸法等。不锈钢构件在焊接前,根据其形状、尺寸等因素,预先对其焊接变形进行预测。这种方法称为反向变形法。对不锈钢构件特别是大型不锈钢构件进行精密测量,在获得焊接变形概率和大致位置后,根据测量结果采取反变形措施。刚性固定装配法主要是通过全方位的固定措施来固定不锈钢焊接构件,以降低焊接变形的概率。这种方法需要准备特定的操作机械。预紧法是防止不锈钢构件变形最有效的方法,主要是在200-400℃对不锈钢构件进行预紧,消除残余应力。
3.2严格遵守焊接顺序
焊接顺序是根据焊接构件的具体情况分别制定的,具体焊接顺序为:①整个构件刚性最大的区域于最后进行焊接;②由中间向两边分別焊接,焊接进度尽量保持对称;③对接焊缝要放在环焊缝和角焊缝之前;④短焊缝要在长焊缝之前进行焊接;⑤在大型构件焊接时,应先焊接拉应力区。以上焊接顺序可根据焊接构件的大小和厚度进行适当调整,但是调整需要向专业人员进行确认,而后先在某一板材上进行试验,若试验后无仟何问题存在且未发生变形,则可进行大批量焊接生产。
3.3加强焊接过程的质量控制
焊接过程是整个不锈钢结构件加工的最重要环节,防止不锈钢焊接变形的主要的方式是对焊接过程工作进行监督和控制。通过采取提前编制技术规范、实施现场监督、要求作业人员按照焊接技术要求对焊接件进行预处理、焊接零部件按照技术规范进行装夹定位以及焊接参数满足工艺要求的控制措施,达到提升焊接质量及防止不锈钢焊接构件变形的目的,从而进一步提升不锈钢焊接构件质量的稳定性。除此之外,还要对焊接设备定期进行检修,对焊接工装进行维护,保证焊接过程在一个稳定的环境内进行。对批量生产的不锈钢焊接件,要做好首检和抽检工作,根据产品变形情况,要及时返修和处理。其次,在具体的焊接过程中,要对焊接工作人员进行专业技术知识考核,保证焊接工作人员能够按照标准规范的进行焊接操作。采取以上措施可以有效保证焊接工作的顺利进行,并能够提升不锈钢焊接构件的质量。
3.4退火消除焊接变形法
焊接残余应力是产生焊接变形的主要因素。因此,可以使用退火消除法处理焊接变形。在此过程中,需要根据预测结果对出现相反焊接变形的待焊件实施点焊,当点焊结束后再进行连接。通过该操作可以有效抵抗焊接变形问题,但是残余应力始终存在。没有任何约束后,焊接变形还会发生。将构件放入退火炉,对其加热,当火炉温度与室内温度基本相同时,残余应力也会随之消失,此时即使没有约束也不会出现焊接变形。使用此方法时,需要科学分析和研究构件组织和强度等性能。另外,需要严格控制退火温度,使不锈钢物理性能可以彻底被激发,有效消除残余应力。
4 结语
综上所述,在我国的工业行业中,制造业是其中的重要行业,制造业的发展对我国的经济社会发展至关重要,在我国工业生产的过程中,焊接工艺的应用十分普遍,尤其是不锈钢焊接最为常见。但是在不锈钢的焊接的过程中,任何一个焊接工艺要素的变化都会引发焊接变形问题,所以要求作业人员必须要严格控制好不锈钢焊接的流程,在焊接前焊接的过程中以及焊接结束之后都要采取有效措施进行焊接工艺控制,防止不锈钢焊接变形问题的出现。
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