焊接变形在机械制造中的控制分析

张险峰 鲁卓

摘 要：机械产品在制造加工的过程中会应用到焊接，焊接在电气工程中占据了重要的地位。但是，在当下的焊接工作中，受到材料的应力与变形的影响，焊接工作不能够正常的开展，并给产品带来了一定的质量问题，使产品的精度和强度以及稳定性发生了改变。当前，机械制造企业应重视焊接的质量问题，在电气工程中的电气自动化程序下展开对机械设备生产质量的研究，确保焊接的关键性能，使机械制造的工序能够顺利的开展。

关键词：焊接变形，机械制造，控制分析

前言：焊接是通过加热或者加压的方式，将两个共件的原子进行结合，这样能够将工件连接到一起。焊接在人们的生产生活中应用广泛，不管是金属物质还是非金属物质都能够应用焊接工艺。内应力指的是物体在没有收到外力情况下，当自身存在应力时，物体的内部出现相对平衡的一个过程。内应力则是指当物体没有收到外力的情况下，本身所含有的应力。焊接的应力是指材料在焊接的过程中，由于焊件内具有的应力。焊接变形指的是在进行焊接的过程中，由于焊件受热不均匀或温度场不均匀导致焊件出现变形的现象。

一、焊件变形的原因

焊接变形的原因包含多个方面，首先焊接对焊件进行快速且不均匀的加热和冷却的过程中，由于焊件变形通常是在焊接的过程中或焊接完成以后，对焊件后期使用质量构成了一定的影响。所以，企业加强对焊接结构变形的重视和研究，对焊接的变形率进行合理的控制，确保焊接的质量合格。在我国的焊接生产实践中，导致焊接变形的原因主要包括了热变形、焊接结构的刚性条件。导致热变形的原因包含了焊接工艺、焊接阐述、焊缝数量、施工方式、断面大小等。另外，影响焊接构建刚性的因素包含了焊接构建的尺寸、形状以及焊接的工序，这些焊接过程中的操作对焊接材料的质量构成了不同程度的影响。焊接的工艺是焊接质量的基础，焊接师傅的焊接工艺好坏影响着焊接产品的质量，对着制造业水平的加大，焊接师傅的手艺各不相同，受到人为因素的影响，产品的焊接在质量上有着不同方面的影响。焊接的工序也影响着焊接产品的质量，焊接应遵守一定的工序，才能够确保焊接产品的质量提升。企业想要提升焊接工艺，应首先对影响焊接变形的原因进行研究和分析，然后再针对性的找到控制焊接变形的有效措施。

二、防止焊接发生变形的措施

焊接变形影响焊接的性能，使产品的制造工艺的难度增大。同时，焊接变形导致焊接产品使用的性能下降，容易出现产品报废的现象，给企业的发展带来经济损失。所以，对焊接变形的控制是企业在发展过程中亟待解决的问题。

（一）从源头上控制，做好预防的措施

焊接变形存在一定的必然性特征，只有有焊接的操作，就必然会产生变形和应力。所以，如果要将变形控制在一定范围之内，就应从源头上来进行把控，合理设置焊接的结构，选择适合的焊接工件，降低焊缝的出现。如选用型钢、锻件和冲压件替换焊接件。同时还应该重视焊接的尺寸，随着焊缝宽度和深度的增加，会使焊接发生严重的额变形。所以，为了确保焊接产品的性能能够达到相关标准，应尽可能的选择焊脚和坡口尺寸较小的。对焊接的横截面积以及金属量也应控制到最小范围以内，这样能够降低焊接的变形量。最后，应对焊接的位置进行合理的设计。通常焊缝的横向收缩量与纵向的收缩量相比，焊缝的布置尽量与焊接的变形量的最小方向保持平行，确保焊件的质量满足实际的需要。最后应对焊接的位置进行合理的设计，避免设计曲线结构的出现，降低偷梁换柱等支撑结构变形的现象，确保建筑的质量。

（二）从过程进行控制，确保焊接工艺质量

焊接的工艺质量对焊接变形带来了影响，把握好焊接的工艺，通过一些列改进措施确保焊接程序的顺利开展，这样能够确保焊接的变形和内应力控制在一定的范围之内，增强焊接的质量。为了确保焊接工作各项焊接工作的顺利开展，可以采用反变形的方式，在焊接工作开展的过程中，通过对焊接的工作的准备实施，通过人为的方式改变焊接的变形量，确保焊接的变形量与原本具备一定的相似性，方向相反的预变形量可以通过先焊接再收缩的方法使预变形量消失，这样能够使焊接件的形状和尺寸满足实际的标准需要。这种焊接的方式在机械设备外壳上的应用，可以有效防止焊接外壳的塌陷，同时在机械设备外壳的焊接工程中，可以采取预拉伸的方式，通过使用相关的机械设备将焊接的焊件进行延长和拉伸，然后通过张紧的钢板对构建进行焊接，完成以后再对预拉伸的部位进行去除，使钢板能够回到原始的状态。同时，焊接可以采用刚性固定的方法，通过夹具或预拉伸的方式固定被焊的共建，使焊接的残余应力不断降低，从而对焊接的变形情况进行控制。当完成焊接工艺以后，由于刚性固定的方法会导致焊接的接头的焊接应力不断增大，使焊接的材料容易开裂。所以，在工件结构的选择上，应尽可能的选择合适的焊接方式来满足实际的焊接需求。对焊缝位置和构面对称的焊接结构来说，应首先对整体装配结构进行设计，然后根据焊接的顺序来开展焊接工作。最后，采用分焊的方法将焊接的工艺组合在一起，对焊接的变形情况进行控制。焊接的过程应结合实际的焊接情况，通过合理的焊接工艺和方法，确保焊接的顺序，然后选择先短后长的焊接方式进行焊缝的焊接，同时应尽可能的采用多层焊接的方法，控制焊接的残余应力和焊接的变形。

（三）控制焊接收尾，做好焊接后的矫正工作

当对材料进行焊接以后，需要通过后期的矫正才能将变形的力度降低到最低乃至消除变形的状态。焊接以后的矫正工作形式主要包含两个方面，第一，机械矫正。机械矫正指的是通过手工锤击、压力机、多锟平板机等机械设备对焊件进行控制。手工锤击矫正的劳动强度通常较大，操作起来的难度也较高，但是不需要机械设备的使用，可通过矫正薄板变形的形式来实现。压力机与多锟平面及等设备的工作效率相对较高，在大型的焊接矫正工作中常常应用此种方法。第二，加热矫正。通过焊接的形式对焊件的部位进行加热矫正，确保焊接的部位在通过氧乙袂火焰加热以后发生变形的现象，导致金属的长度在冷却以后得到一定的收缩，从而达到材料矫正的目的。

结语

从上面的分析可以得出，在機械生产制造的过程中，焊接的工作是必不可少的。如果想要降低焊接变形对焊接材料的质量影响，制造企业就应该加强在焊接工艺方面的研发，确保焊接制造的环节满足实际的发展需要。同时，还应对焊接的结构进行设置，确保焊接结构与工艺的质量。对不同的焊接材质以及焊接结构应选用适合的焊接手段，确保焊接变形的质量。同时还应该做好焊接工艺方面的工作，使焊接的工艺符合实际的焊接需求。现阶段，我国的焊接领域的技术和工艺处于一个发展的过程，然而制造企业在生产制造中也面临了多样的发展难题，提升产品的质量可以使企业的发展迈向更高的台阶。焊接的质量对焊接材料整体的质量与制造进程产生了影响，因此在焊接工艺方面，应重视提高焊接的质量，从而促进我国工业制造的稳固发展。

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