焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析

文/刘文武，张家口宣钢机电工程有限公司

1　焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析

1.1　焊接方法对不锈钢焊接变形的影响

一般情况下，在重工业和人民生活中，常用到的焊接方法只有那么几种，分别是焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊等，另外还有一些特殊的焊接方法，多数在比较大的重工企业里会用到。由于焊接工艺技术多种多样，在对不锈钢进行焊接操作的时候，对不锈钢焊接变形的影响也会不一样。在诸多焊接工艺施工中，大部分焊接操作会使不锈钢焊接部位出现高温情况，而当焊接部位的温度降下来之后，就会使不锈钢焊接部位出现变形，比如使用电弧焊进行不锈钢焊接的操作时，冷却后的不锈钢的焊接部位就会产生一个横向的收缩过程。因此，在使用电弧焊进行不锈钢焊接操作时，就需要根据其中的不锈钢材料的整体功能和需求进行操作，以更加科学合理的方式进行焊接操作。除此之外，在对不同的不锈钢材料进行焊接的时候，也需要根据其不同的制造需求，针对性的选择焊接工艺，必须要以焊接材料作为基础，否则很容易就会在焊接操作过程中使不锈钢材料焊接变形。由此可见，使用焊接工艺对不锈钢实施焊接操作时，必须以不锈钢材料的特点作为基本条件，这样在焊接的过程中才不会使不锈钢发生变形的现象。

1.2　焊接顺序对不锈钢焊接质量的影响

焊接顺序就是按照规范的焊接步骤操作，不合理的焊接顺序对焊接变形的影响较大，其影响主要体现在应力上，不合理的焊接顺序对打破金属受热之后的内部结构变化，从而导致出现焊接变形。比如在进行较长焊接缝焊接的时候，如果采取分段焊接的方式，若不能控制焊接顺序就会导致焊接出现变形。这是因为改变原有的焊接顺序导致不锈钢周围材料受力不同，基于热胀冷缩原理就会使得原料出现变形。

1.3　焊接工装夹具对不锈钢焊接变形的影响

采用工装夹具是强制约束不锈钢减小变形的一种方法，此种方法主要应用于厚度小于10mm的不锈钢板件，而对于大于12mm的板件需要焊接，因此焊接工装夹具设计对不锈钢焊接变形的影响也是非常大的：一是焊接定位的工序安排对焊接质量影响大。如果定位装配过大就会导致不锈钢的重心位置发生变化，进而导致应力的变化，导致焊接出现变形；二是工装构件的固定也非常重要，如果在固定过程中出现固定位置不准确或者出现细微的偏差等现象，就会使焊接出现变形。例如，在对不锈钢夹收紧的过程中出现夹紧力过大就会造成构件受力不均，从而导致不锈钢在焊接的过程中因为受到外力而出现变形。

当然焊接方法也会对焊接变形产生影响，在焊接过程中往往需要根据不同的焊接要求选择相应的焊接方法，因此不同的焊接方法也会对焊接变形产生影响。比如有些焊接方法可能会导致不锈钢焊接变形加剧。

2　预防不锈钢焊接变形的焊接工艺优化措施

2.1　焊接前的控制

依据不同的不锈钢构件的功能和需求，在进行针对性焊接操作过程中，需要分析不锈钢构件的具体功能需求，选择最有利的施工方式，再考虑焊接过程中可能会出现的一些焊接变形问题，从而制定一个有效的焊接顺序，并能够随时对这个焊接顺序做好应变程序，这就是在实际进行不锈钢焊接之前的工作。除此之外，在针对不锈钢焊接变形方面，还需要一些具体措施，可以根据不同的不锈钢构件，对其进行固定装法，严格控制住可能会出现变形的地方，如此，在焊接不锈钢之前，就已经做好了焊接方法、顺序、参数以及控制措施，这样在实际进行不锈钢焊接的时候，就能有效降低焊接变形现象的发生。

2.2　焊接过程的控制

对不锈钢进行焊接操作，在这一过程中是唯一能够使不锈钢焊接变形的主要因素，在保证焊接前的控制因素之后，进行实际焊接操作的过程中，能够有效降低焊接变形的发生。但是在实际焊接过程中，还需要进行严格控制，可把跟踪激冷、随焊两侧加热碾压等方式进行焊接过程，如此可有效控制不锈钢焊接变形，发现与实际不符合的情况，必须要及时补救，确保焊接操作能有序进行。除此之外，对于工作人员也要严格注意，建立好监督机制，避免工作人员不按要求进行，如此，才能够有效避免焊接过程中对不锈钢焊接不会影响其产生变形现象。

2.3　做好焊后矫正工作

焊接工艺在完成之后，需要及时对焊接的产品进行必要的技术矫正，以此保证适应产品的质量，具体就是针对某些不锈钢在焊接过程中出现的变形问题，需要及时采取区域加热的方式降低压缩性塑性变形的产生，并且对出现的变形进行控制。当然在实践中我们经常用的一种矫正方法是整体加热法，也就是将不锈钢进行整体加热之后再进行锻造。总之焊后矫正是控制不锈钢焊接变形的重要环节，由于焊接矫正工艺可能会对不锈钢焊接构件的质量造成一定的影响，因此我们选择矫正工艺时需要谨慎小心。

3　结束语

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.