焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响探讨

发表时间:2021/7/21   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷3月第8期   作者:邵文佳
[导读] 在进行不锈钢的焊接过程当中,如果焊接工艺不当会很容易对不锈钢焊接体造成焊接变形等缺陷
        邵文佳
        河源市京远燃料有限公司  广东省河源市 517000

        摘要:在进行不锈钢的焊接过程当中,如果焊接工艺不当会很容易对不锈钢焊接体造成焊接变形等缺陷。为对不锈钢焊接变形做科学有效的预防,相关焊接工艺编制人员一定要深入现场认真考察,评定焊接工艺各参数对不锈钢焊接变形产生的相关影响以及造成变形的实际程度,同时依据变形形态分析,对不锈钢的焊接工艺方案实施科学的制定,并不断予以调整完善,完成对焊接工艺的最终制定及优化。本篇文章笔者主要分析了 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析,从而提出了不锈钢焊接变形的相关预防策略,以便给不锈钢焊接工艺的编制提供一些重要的参考。
        关键词:焊接工艺;不锈钢;焊接变形;科学;改善;优化;
        前言:对于不锈钢来讲,焊接是最常见实用的加工模式了。那么,在进行不锈钢焊接作业的过程当中,由于焊接工艺的操作影响,导致不锈钢在焊缝冷却之后很容易形成不锈钢焊接变形的现象。一般情况下,不锈钢出现焊接变形主要包含有横向收缩、纵向收缩以及弯曲、角变形等几类情形。不锈钢焊接变形会对不锈钢结构应具备的设计性能造成不良影响,对不锈钢成品美观性也有一定影响。为此,非常有必要针对不锈钢变形的情况进行深入研究,以改进不锈钢的焊接工艺,降低其焊接变形现象,采取策略对焊接工艺进行不断改善,有效地预防与控制不锈钢的焊接变形。
一、焊接工艺对不锈钢焊接变形产生的影响探讨
(一)焊接方法对不锈钢焊接变形产生的影响
        目前市场上关于焊接的方法种类较多,比较常见的有焊条电弧焊(SMAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊(SAW)等方法。对不锈钢焊接构件/结构而言,手工电弧焊(SMAW)和气体保护焊(GMAW)是较为常用的焊接方法。在工程及生产实践中,不锈钢焊接构件/结构焊接完毕后产生焊接变形是较为常见的焊接缺陷,需要在不锈钢焊接工艺卡制定期间就优先予以解决,因为不同的焊接工艺所产生的不锈钢焊接变形的不尽相同;某些焊接工艺方法会造成不锈钢构件局部过热的现象,从而导致在焊缝冷却之后出现变形的情况。比如:当焊条进行电弧焊的时候可能会造成不锈钢焊接的横向出现收缩以及变形。为此,在进行焊接工艺编制时,要针对不同结构、不同的设计性能参数的要求采取不同的焊接工艺方法来进行不锈钢焊接,从而在操作的时候可以更加具有科学性以及针对性。如果没有采取针对性的方法来对不锈钢进行焊接,则会非常容易产生变形现象。此外,要注意不锈钢构件内部的应力变化也是造成不锈钢出现变形现象的因素之一。
(二)焊接顺序对不锈钢焊接变形产生的影响
        不同的焊接顺序会对不锈钢构件造成不同的变形现象,其影响是比较大的。相关的试验研究数据表明,造成不锈钢出现焊接变形的影响因素中,焊接顺序的影响最为明显。因焊接顺序不同而造成不锈钢构件/结构产生焊接变形的主要影响因素表现为不锈钢构件在残余应力分布以及应力状态方面受到影响,因此,在进行不锈钢焊接的时候,要对焊接的顺序进行妥善的设定,以减少残余应力分布及应力状态对不锈钢焊接结构变形的影响。如果焊接不锈钢的时焊接顺序不合理,会导致不锈钢焊接变形加剧的情况。通常情况下,在进行不锈钢焊接的过程中优先焊接可能会让焊缝产生比较大的变形。如焊缝较长,可以通过分段焊接的方法进行操作。不锈钢焊接结构在焊接顺序上不是完全固定,一成不变的,尤其是针对大型不锈钢焊接构件,焊接顺序的设定尤为重要。在确定焊接顺序的时候,一定要充分考虑其对焊接变形的重大影响问题。


二、预防不锈钢焊接变形的相关对策
(一)不断地加强焊前控制
        如果想要更好地预防不锈钢构件/结构焊接变形的现象,需要不断地加强焊前控制,一般可以通过以下预防措施来强化不锈钢的焊前控制:第一,采取预防变形法。在进行不锈钢焊接之前,焊接工艺控制人员要积极深入现场,实地考察不锈钢构件的实际大小以及具体形状,从而可以科学、合理地预测焊接变形。一般情况下,工作人员需要针对不锈钢构件采取严格的测量以及科学合理的评估,从预测不锈钢变形的具体分析出发,对焊接变形提出预防措施,实现对变形的有效控制。第二,在操作不锈钢焊接之前,相关工作人员一定要根据预测的焊接变形分析结果,产生变形的方向采取相应的策略进行反方向地调整,达到有效预防焊接后变形的发生。第三,采取刚性固定组装法来预防焊接变形。这种方法是可以全方面的针对不锈钢焊接构件设计一个特定的固定方式,一般情况下要采用特定胎具来操作,以便达到预防焊接变形的效果。
(二)对不锈钢构件/结构的焊接过程实施严格管控
        在进行不锈钢构件/结构焊接的过程中一定要对焊接的过程实施严格的管控,要严格依据已制定的焊接工艺的标准焊接参数进行科学施焊,并且要依据正确的焊接顺序来进行操作。具体操作要点可以依据以下方法:第一:采取随焊碾压的方式。由于这种方式采用的机械设备比较复杂,在不锈钢焊接中的应用较少;然而,这种方式却可以有效的改变焊接变形的现象,从而实现一个比较好的预防效果。第二,采取随焊跟踪激冷的方式。这种方式可以达到对残余应力的有效减小,从而让不锈钢构件/结构发生焊接变形机率的呈现大幅度地降低。第三,采取随焊两侧加热的方式。这种方法可以让焊接本体及焊池呈现一种均匀分布横向、纵向及剪切应变,让应变力的变化呈现一种比较平缓的趋势,从而达到有效地减少因焊接而出现的一些残余应力。由于各种不锈钢焊接方法有着比较大的差异性,要尽可能的对那些低线能量的焊接过程实施一个严格的控制,要针对焊接标准参数进行科学、合理地控制,从而让焊接在塑性压缩区有效地达到减少残余应力集中的状态,最终实现预防焊接变形的目的。
(三)焊后及时进行矫正
        如果不锈钢构件/结构在焊接完毕后出现变形的情况,那么一定要对不锈钢构件/结构及时进行矫正。当有出现不锈钢局部热变形的现象时,那么,操作人员要在焊接结束之后,针对那些加热构件的局部变形区域进行及时的矫正,以便该区域产生一个压缩性的塑性变形,从而可以在一定程度上消除不锈钢构件/结构出现焊接变形的情况。一般情况下,焊后矫正可以采取火焰加热的方法,这种方法在进行焊后矫正时有较强的便利性,在针对焊接之后矫正的方法中,这种方式应用较为广泛。此外,也要重视对焊接变形出采取一个焊前控制以及焊接过程的管控,尽可能地预防在焊接之后再对焊接变形进行矫正的情况。
结语:总而言之,焊接工艺对于不锈钢焊接构件/结构的焊接变形影响重大,主要的影响因素是焊接方法、焊接顺序、焊接参数等。在进行不锈钢焊接的过程当中,一定要采取相应措施要对焊接变形做好有效的控制,对其焊接工艺参数实施严格的控制,从而能对不锈钢焊接构件/结构的焊接变形做到科学有效的预防。
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