不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施

不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施摘要：随着社会的发展，不锈钢薄板在相关行业中的应用越来越普及，与之相关的焊接技术也随着时间而不断的发展。焊接过程中结构件的变形问题直接影响到了焊接质量。在我国，薄板焊接已经应用到众多行业之中，能够显著的提高产品的适应寿命。对于不锈钢薄板在实际情况中的应用所存在的问题，相关从业人员还是要从根本上出发，才能真正的有效减少产品产生变形的情况。我国相关技术的发展相对其他国家来说更晚一点，焊接的工艺也相对来说存在着一定的问题，变形等情况更易发生，最终导致了产品不符合验收标准等结果。本文就不锈钢薄板焊接变形相关处理方法做出了具体的阐述与分析。关键词：不锈钢薄板；焊接变形；控制方法；防治措施刖言薄板在焊接的过程中，会因为各种、客观因素产生一定程度上的变形，严重的变形会影响产品的最终质量。焊接过程中的变形情况有着复杂、多元等特征，为提高焊接质量，相关工作人员必须深入研究变形产生的因素以及不同因素的不同控制方法。国外的焊接技术发展较早，在各个方面都领先于我国的相关技术，为了缩小我国与别国之间的技术差距，相关工作人员也要不断的进行科研活动，推动我国相关行业的不断发展。随着大量的理论实践以及实验，我国在变形影响因素以及相关控制方法的研究上取得了一定的成果，能够有效提升我国薄板焊接的工艺水平。1影响不锈钢薄板变形的各项因素不锈钢薄板的出现可以追溯到上个世纪初，在工业革命期间，不锈钢薄板凭借其合金钢的本质逐渐应用到相关的领域。不锈钢薄板的物理特征为：①表面光洁；②可塑形、韧性高；③机械强度大；④耐腐性好等。不锈钢薄板在多个行业中都有一定的应用，其用途也有着一定的差异。因此，不同行业对不锈钢薄板的厚度标准都不同。不锈钢薄板的抗弯能力弱，因此在焊接过程中极有可能产生变形。但是，其变形的产生也与以下因素有关：1.1进行不锈钢薄板焊接时，构件的相关尺寸不合适经研究人员的研究，焊接变形与以下因素有关：①钝边尺寸；②坡口角度;③尺寸均匀。不锈钢薄板在焊接过程中产生的变形量与上述因素有着正相关的关系［1］。在一般构件的焊接过程中，坡口角度大一点更方便技术工人进行操作，甚至可以间接的控制其成本。但是，不锈钢在焊接的过程中，不能盲目的增加其焊接量，否则会导致焊缝坍塌的情况，甚至会产生焊缝内凹等情况。因此，在焊接过程中，构件的相关尺寸不合适，极易引起不锈钢薄板的变形问题。1.2进行不锈钢薄板焊接时，装配间隙以及焊角角度的不同装配间隙、焊角角度也是能够影响焊接质量的重要因素。合适的装配间隙有助于定位装配过程中的构件，而过大的装配间隙却无法控制构件在装配过程中的偏移量。过大的装配间隙会导致焊缝在各个方向上的焊接收缩，最终导致完成品的焊缝平面上产生了没有规律可言的偏差。焊接之后构件产生的平面为以焊缝为中心产生一定的角位移，过大的焊角会导致构件的弯曲、扭曲等的变形。1.3输入热源对不锈钢薄板焊接产生的影响不锈钢薄板在焊接的过程中，焊缝区被高温热源所影响而有局部的熔化现象出现。焊缝区域内的材料被急剧加热，而周围其他区域内的材料温度相对较低，温度较低的区域就会对温度较高的焊缝区产生约束，这就是弹性热应力。温度急剧升高后，不锈钢薄板材料的屈服应力却急剧下降，这时就出现了弹性热应力超过材料屈服极限的情况，这也正是热压缩。在对材料进行冷却时，由于受到周围区域温度不同的影响，材料的焊缝区会产生无规律的收缩变形，焊接区域与相邻区域均受残余应力。不过焊接区域受到的是拉伸应力，相邻区域受到的是压缩应力。焊件在冷却之后，由于各个部位不同温度的影响，焊缝以及其周围区域会产生拉应力，而其他与则会产生压应力［2］。当不锈钢薄板自身的临界失稳应力数值与残余应力数值差距较小时，不锈钢薄板就会产生变形。也就是说，输入热源的能量大小能够显著影响到不锈钢薄板的焊接。1.4初始粗糙度、厚度对不锈钢薄板焊接产生的影响较大的残余应力对不平整的材料有着较大的影响，不锈钢薄板的初始粗糙度以及其本身存在的缺陷会导致其在焊接之后产生变形。不锈钢薄板承受的临界荷载与其粗糙程度呈负相关关系，粗糙程度越小，其所能承受的临界荷载就越大。反之，不锈钢薄板所承受的临界荷载越小，越容易产生变形。不锈钢薄板的厚度也是影响产品质量的重要因素之一。由于不锈钢薄板的额物理特性，厚度越小，抗弯能力就越低。并且，在焊接的过程中，板材受到了极端温度的影响，产生形变的可能性就越大。2控制不锈钢薄板焊接变形的有关方法要想真正的控制不锈钢薄板在焊接过程中产生的变形，就需要从根本上了解相关的焊接工艺。前期的设计、到操作人员的熟练程度、焊接过程中的各项可控因素等方面都能够影响到构件焊接完成后的质量。有效的控制不锈钢薄板焊接变形，能够最大限度的提高产品的质量，有利于其在各个相关行业内的应用于发展。相关工作人员需要考虑到薄板产生变形的各种因素，以合适的控制方法应对较大的变形，保证不锈钢薄板焊接之后的质量。2.1利用多点加热的方式控制不锈钢薄板的焊接变形多点加热的方式能够真正的矫正不锈钢薄板的凹凸变形，是一种十分有效的控制方法。焊后残余应力的消除应该以热处理的情况为基础的判断条件，对缝隙式样进行热处理，最终达到控制焊后构件回弹变形的目的，真正稳定焊后构件的尺寸［3］。另外，在进行焊接工作的过程中，相关工作人员需要使用行业内部的专业工艺装备，增加必要的工作程序。但是，在实际的工作、生产过程中，工艺流程总是存在着一定的问题以及缺陷，因此相关工作人员需要从各个角度进行焊缝的调整。2.2利用均匀热法控制不锈钢薄板的焊接变形均匀热法能够有效地降低热输入机械拉伸温差，也能够控制各种不同的冷却夹具，不断地增大冷却温度。也就是说，均匀热法能够合理的控制温度，也能够灵活的调控各种参数，最终达到控制不锈钢薄板焊接变形的目的。2.3利用动态温差拉伸法控制不锈钢薄板的焊接变形这种方法能够真正意义上的防止焊接过程中，板材出现热裂纹的情况，也能够有效的较少工作过程中产生的变形，因此，动态温差拉伸法的合理应用能够帮助相关工作人员在进行不锈钢薄板的焊接过程中获得最小的焊接变形，有利于构件在不同领域中的应用于发展。2.4利用合理的工具控制不锈钢薄板的焊接变形焊件的变形情况能够影响到产品的最终质量。各个行业对不锈钢薄板有着不同的尺寸要求，但是对其质量的要求都很高。手工切割、等离子切割等方式存在着较大的误差，因此，在不锈钢薄板的加工环节，应该选择合理的工具，如激光切割机、机械刨边等，尽可能的保证焊接质量。另外，也要对薄板进行一定程度的打磨，保证其能够达到焊接标准［4］。在长时间的实践过程中，研究人员发现：是以的工装夹具能够有效提升组合的刚度，降低其变形倾向。2.5反变形方式进行控制不锈钢薄板焊接变形容易产生应力集中现象，实施焊接应力集中相反的方向变形控制也是一种方法，焊接前根据拼接方向进行角度反变形，可减少焊后矫形工作量，同时保证矫形次数过多引起的质量偏差。2.6焊接方式上控制焊接变形进行不锈钢薄板焊接时，可采用退焊和间断焊进行焊接控制，焊接选择较小的焊接电流，间断焊接降低局部焊接温度，退焊一定程度上消除一部分焊接应力，两者结合的好会对焊接变形起到事半功倍的效果。结语：导致不锈钢薄板变形的因素有许多，除了客观因素之外，也与工人的技术高低有关。各个因素不是平行的关系，而是可以叠加的，在各种因素叠加之后导致了焊件内部的残余应力大于其自身的临界荷载，最终引起了焊件的变形。随着我国技术水平的不断发展，不锈钢薄板焊接变形的控制方式也得到了长足的发展，但是相关工作人员仍需不断努力，进而不断提升不锈钢薄板的质量以及使用年限。参考文献：［1］ 郭信田，韩秀法.不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法［J］.商品与质量，2015，000（021）：1