试析焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

聂辉明

（中国葛洲坝集团机电建设有限公司三峡金属结构厂，湖北 宜昌 443000）

由于不锈钢具有较强的防腐性，所以得到了工业领域以及日常生活的普遍应用。在对不锈钢进行加工的过程中，会经常使用相关的焊接工艺，其优势在于无需较多的成本，而且还具有较强的可靠性。在进行焊接不锈钢期间，受热范围的焊件会在高温融化和冷却结晶后融合成一体。不过在此期间不锈钢很有可能出现变形的情况，所以一定要做好合理的控制工作。

1 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

1.1 焊接方法

在对不锈钢进行焊接的时候，能够使用到非常多的方法，其中普遍使用的是焊条电弧焊、埋弧焊等。在对不锈钢进行焊接期间，各种焊接方式都会对焊接变形形成各种程度的影响。一些焊接方式会导致不锈钢构件产生很高的热量，在冷却下来以后就会出现变形。比如，利用焊条电弧焊焊接不锈钢，就会出现横向收缩变形的情况。所以相关工作者要全面研究不锈钢构件的构造和所相关的功能要求，然后挑选出合适的焊接方式，以保证其能够合理的使用到不锈钢构件当中，这样就能够防止焊接变形。而且在焊接不锈钢构件的时候，如果内部应力出现变动，就会导致焊接变形。所以，要根据不锈钢构件的实际情况来有针对性的采用焊接方法，这样就会避免应力变化的发生。

1.2 焊接顺序

如果没有掌握焊接顺序，那么就会在对不锈钢进行焊接的时候发生变形的情况。焊接顺序不但会影响残余应力分布，同时还会决定应力情况。如果随意更改焊接顺序，那么残余应力分布就会发生较大的改变。并会导致焊接变形。一般情况下，在焊接不锈钢的过程中，要先对容易出现变形的焊缝采取焊接，如果焊缝过大，还要采用分段焊接的方式。而且也要依据不锈钢焊接的状况来确立焊接顺序。在焊接大规模不锈钢构件的过程中，会更改传统的焊接顺序，此时要根据焊接变形的情况来合理的确立焊接顺序。

1.3 构件定位和固定

在焊接不锈钢的过程中，对构件的定位和固定工作至关重要，会很大程度的决定焊接变形的情况。在进行焊接期间，定位工作非常的关键，其次就是固定工作。如果这两项工作出现错误，比如没有遵照有关工艺和操作要求，那么就会导致在夹不锈钢构件的过程中会受到大量的外力，从而就会导致焊接变形。此外，如果在焊接不锈钢构件期间发生定位失误，那么在焊接结束以后，就会降低不锈钢构件的使用效果。

1.4 焊接过程

在对不锈钢进行焊接的过程中要遵守相关的流程。在进行操作的过程中，作业工作者一定要根据要求来进行操作，不过在进行焊接工作期间，许多的工作者会发生固定不正确或者操作失误等一系列问题，这样就会导致对在不锈钢进行焊接的时候出现变形的情况。

1.5 焊接参数

在对不锈钢进行焊接的时候，焊接电弧、电压等都会对焊接变形参数造成一定的影响。例如在电弧焊中，电弧主要产生在两极电路当中，中间空气会因为热量而导致温度变高，在空气受热的情况下会发生电离化的情况。这样一来，焊接的电流就会很大程度的决定焊接的温度。通常情况下，阴极区的温度会达到2500 摄氏度-3500 摄氏度之间，中间的弧柱温度较大，一般会达到5000 摄氏度以上，而焊接中心点的温度则会超过2500 摄氏度。在焊接不锈钢构件的过程中，如果构件比较大的话，那么焊接电流就要尽量的大一些。此外，构件局部具有受热不均的情况，若想对这一情况进行合理的掌控，那么就要控制好焊接的电流。如果电流太小，那么就会降低焊接的效果，而要是过大的话就会导致焊接发生变形的情况。

2 优化预防不锈钢焊接变形的焊接工艺

2.1 做好焊前控制

在焊接不锈钢的过程中，相关工作者若想提升焊接的效果，避免发生焊接变形的情况，那么就要在还没有进行焊接的时候做好相关的准备工作，对焊接工艺的有关参数进行合理的控制。在焊接前，要确定焊接的方法和焊接参数。对于相关工作者来说，要通过不锈钢构件的形态和规格，来有针对性的采用焊接方法，对构件进行固定，并获取焊接参数，例如焊接电流和温度等，这样一来就能够避免发生焊接变形的情况。

2.2 焊接过程控制

在控制焊接过程的时候，要正确的采用焊接参数和焊接方法，并要根据合理的焊接顺序来进行焊接，具体的使用方式为：一是要随焊碾压。此方式所使用的设备，操作起来非常的繁琐，所以在焊接不锈钢的工作中并没有得到普遍的使用，不过此方式却可以防止焊接期间发生变形。二是随焊跟踪激冷。此方法的作用在于能够降低焊接所形成的残余应力，同时还可以减少发生焊接变形的可能性。三是随焊两侧加热。该方式可以均匀分布横向、纵向，让应变力变化能够达到平缓的效果，从而便可以降低焊接期间所形成的残余应力。各种焊接方式中有关的线能量都具有明显的差别，所以要合理运用存在低线能量的焊接方法，而且还要对焊接规范中的所有参数做好相关控制工作，这样就会缩减焊接塑性压缩区，从而便能够防止出现焊接变形的情况。在进行焊接的过程中，要准确的给焊接构件做好划分工作，并进行组焊，然后再采取焊接，这样一来就能够确保组件的精度。利用上面所介绍的焊接方式，能够减少残余应力，从而便能够避免发生焊接变形的情况。此方法主要是对构件的整体加热，在温度符合相关要求以后，才可以对构件进行制造。不过，此方法并不适合应用到对大型不锈钢构件的焊接变形控制当中，所以还具有一定的使用局限性。从整体角度进行分析的话，在焊接结束以后，再次对焊接变形进行控制就会破坏不锈钢的构件，所以一定要合理的选用矫正焊接变形的方法，不要在完成焊接后再去控制焊接变形。

2.3 不锈钢焊接后的控制

对不锈钢焊接后的控制工作同样非常的重要。主要的控制方法有：一是在结束焊接以后如果发生变形的情况，那么就要做好矫正。要是局部发生热变形，那么就要在相应位置进行加热，这样就会消除此处的变形情况。二是在诸多加热方法中，火焰加热得到了普遍的使用，其优势在于应用起来比较简便，同时无需较多的成本，适合进行矫正变形处理。三是整体加热法也能够起到矫正变形的效果，主要是加热部件，之后有关工作者再做好锻造工作，这样就使得变形得到矫正。不过和其他的方法进行比较能够发现，整体加热法具有很大的局限性，如果没有做好控制工作，那么就会造成不锈钢在矫正后遭到破坏。所以在焊接期间，有关工作和要通过实际状况来采用合理的矫正方法，这样就能够确保对不锈钢的焊接效果。

3 结语

根据以上内容我们能够了解到，不锈钢焊接变形和参数、焊接方法等有着直接的关系。所以在进行焊接的时候，相关技术工作者要采用合理的方式来完善施工工艺，并获取准确的焊接参数，以及使用合理的焊接方法和顺序，这样就能够避免焊接变形的情况的发生，从而确保焊接的质量。