焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

王斌+王雨轩

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。不同的工艺所焊接出的产品也有所不同，不当的工艺就可能会导致不锈钢焊接变形，所以需要找出导致变形的原因，通过合理有效的办法来减少这一现象的出现。本文首先尝试找出焊接工艺对不锈钢焊接变形影响的因素，并根据相关因素提供了一些可以预防变形的措施。希望通过本文可以将焊接工艺的水平提高，使有关产品的质量迈上新的台阶，为我国相关行业的进步打下基础。

关键词：焊接工艺 不锈钢焊接变形 预防措施

中图分类号：U674 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0028-02

随着工业的发展，不锈钢的使用越来越多，因其具有良好的性能，所以使用广泛。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，当热量散去之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進，出现构件变形的现象更多，不仅会对构件的外向产生影响，更是会影响其使用性能。要想避免这一现象，首先就要找出构件变形的原因，然后才能找到最为合理的办法。

1 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素

不锈钢构件之所以会得到广泛使用，是因为其具有非常良好的性能，而且价格相比于其他金属来说要更便宜。但是因为焊接工艺的原因，在不锈钢焊接中经常会出现变形的现象，对其性能会产生比较严重的影响。造成这一现象的因素主要有4个方面，焊接方法、焊接顺序、构件定位与固定和焊接参数。下面就简单阐述这4个方面对于不锈钢变形的影响[1]。

第一方面是焊接方法，在现阶段的工业中，用在不锈钢焊接中的方法主要有氩弧焊、电弧焊、气体保护焊等，这些方法对于不锈钢焊接的变形的影响也不同，但究其主要原因基本是因为焊接中产生了大量的热，这些热量就有可能是不锈钢构件产生变形[2]。要想避免因为焊接方法产生的变形就要根据构件的功能选择合适的方法来完成焊接工作，选择最合理的焊接方法就可以有效地避免这一问题的出现。在焊接时也会导致构件的应力出现变化，这一变化同样会造成变形，也可以依靠上述方法来避免。

第二方面是焊接顺序方面，焊接顺序是对不锈钢构件变形影响最大的因素，这一因素对于不锈钢构件产生影响的原因是因为其对于构件残余应力分布和应力状态方面的影响。不同的焊接顺序对于不锈钢构件的影响也有很多不同，如果没有较为合理的焊接顺序则会对焊接构件产生较为严重的影响，使其变形较大。所以在焊接过程中要焊接对于构件可能产生影响的焊缝，对于较长的焊缝要通过分段焊接使其对构件变形的影响降低。有时一些比较大型的构件的焊接顺序不能固定，那么在改变焊接顺序时，就要首先考虑对于构件变形的影响，在保证影响较小的情况下才可以完成接下来的工作[3]。

第三方面是在焊接过程中，构件的固定和定位同样会对其变形产生较大的影响。在焊接中定位工作可以说是最为重要的，固定则排在第二位。如果在这两个步骤中出现了偏差，没有按照标准完成的话，就可能出现因为构件各部分受力不均，造成焊接时出现变形。不仅如此，如果这两个步骤出现误差对于构件的使用也会造成非常严重的影响。从我国的行业情况来看，因为这一原因产生的焊接变形占据其中的大部分。产生这一问题的原因有很多，主要是操作人员的操作失误造成的，例如焊接经验不足，或者没有按照正确的操作流程完成工作等。

第四方面是焊接参数的影响，这一方面主要体现在电流或者电弧电压等；另一方面要根据焊接方法和焊接顺序适当调节，不能将其数值固定。在不锈钢构件的焊接中，焊接电流的大小一般和构件的大小有关，构件越大则要用更大的电流。要减少局部受热的情况，并严格控制电流，使其处在最合理的范围内。

2 预防变形的措施

根据不锈钢工艺对于构件的影响，要想保证其具备较高的焊接水平，就要在焊接工作中进行明确的控制，通过合理的方式减小不锈钢构件的变形问题，使有关工艺可以更好地为不锈钢构件焊接工作服务。

首先是在焊接之前，在焊接之前控制不锈钢构件产生变形的方式有很多，所以我们要做好提前准备工作，有效降低焊接工作对于不锈钢构件的影响。可以根据提前的预测来判断构件变形的大小和形状，通过这一判断找出最适合的焊接方式，尤其是对于大型构件的来说，这一步是必不可少的。在焊接之前根据预估结果使构件向反方向变形，这样就可以很好地抵消焊接变形的影响[4]。并且要提前制定出最为合理的操作流程，在实际工作中要严格按照流程工作，避免出现变形问题。

其次是在焊接中对于变形影响的控制，在焊接中要对焊接方法和工艺参数等方面进行精确的确定，选取最为合适的方法。在焊接过程中，要想有效避免焊接变形的影响，最重要的方面就是提高工作人员的素质，通过提高工作人员的素质可以使其更加严格按照操作规范完成工作，避免因自身工作习惯或者为了一时方便没有按照规定完成相关工作，造成对不锈钢构件的影响。需要定期对相关工作人员进行培训，使其可以掌握更多焊接方面的知识，使其具备丰富的操作经验。

最后是变形矫正工作，如果在焊接时出现了变形，则需要通过矫正工作，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，将焊接变形抵消，最简单的方式是通过火焰加热[5]。另一种避免变形的方法则是整体加热法，顾名思义，就是将构件加热到一定的温度再进行锻造，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。

通过上述对于不锈钢构件的变形预防措施中，可以看出最有效的方式主要是在焊接前的预估工作和焊接中的合理操作，需要对这两个步骤严格控制，尽量避免在焊接后矫正，减少对于构件造成二次影响的可能。

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。

参考文献

[1] 王飞翔.焊接工艺对SUS444铁素体不锈钢焊接接头组织和力学性能的影响[J].热加工工艺，2013（3）：193-195.

[2] 王步美，陈挺，徐涛，等.焊接工艺对奥氏体不锈钢焊接接头应变强化性能的影响[J].机械工程材料，2013（2）：29-33.

[3] 申艳丽，孟庆森，张丙静，等.焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头综合性能的影响[J].焊接，2007（6）：47-52，64.

[4] 顾福明，高进强，钟国柱，等.焊接工艺对不锈钢模拟试件焊接变形的影响[J].航天工艺，1996（6）：12-16.

[5] 柯学东.焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头综合性能的影响效果探讨[J].中国高新技术企业，2015（10）：77-78.endprint