分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法

郐忠和

(一汽解放传动事业部零部件厂，吉林 长春 130022)

随着我国工业产业的发展速度不断加快，在实际的生产工作当中经常会使用到不锈钢薄板，不锈钢薄板的焊接工作受到了人们广泛的关注和重视。在进行不锈钢薄板的焊接工作中，经常会出现不良的焊接形变问题，直接影响到了钢板的使用质量和使用性能。不锈钢薄板焊接形变问题具有较强的复杂性和多样化特点，在焊接工作中比较常见的形变问题分为了横向收缩、弯曲变形以及边缘翘曲等相关形变状态。

1 不锈钢薄板在焊接过程中发生变形的原因

不锈钢薄板在使用范围上非常广泛，在不同的使用环境下钢板的厚度也有着一定的差异。依照相关行业内部的规定，厚度大小在0.2～4mm范围内称之为不锈钢薄板，厚度大小在4～20mm范围内则称之为不锈钢中板，厚度大小在20～60mm范围之内称之为不锈钢厚板。在不锈钢薄板的焊接工作中，经常会出现不良的行为问题影响到了钢板的使用质量，具体分为以下几个方面因素：

(1)在不锈钢薄板的焊接工作中，由于钢板内部材料应力的影响，造成了焊接形变问题。从钢板材料的内部结构来进行分析，在焊接工作中承担了2种不同的负荷条件，一种属于中面负荷，存在于材料的中间拉力、应力以及其他外力的影响，对于钢板材料的中面力在薄板当中属于均匀分布。第二种属于垂直中面力也称之为横向力作用横向力，是造成钢板出现形变的重要影响因素[1]。

(2)不锈钢薄板在切割工作中会产生形变问题，很多不锈钢薄板在焊接工作中存在不良的形变问题，和切割工作存在着密切的关联。在实际的生产工作中，针对不锈钢薄板的切割方式主要分为了以下几种：第一，电焊切割使用不锈钢焊条，将电流上升到一定大小之后，将不锈钢薄板进行切割，这种切割方式相对比较粗糙，并且存在严重的不规范性，同时在后续的焊接工作中也会存在一定的影响，因此没有被广泛的使用。第二种使用等离子切割技术，这种技术层次相对较高，并且广泛地使用在不锈钢薄板的切割工作中，但是这种切割方式只要使用在一些非标加工件的切割环境下，主要的工作特性是切割之后钢板的形变量相对较小，并且切割的速率较快，钢板的边缘区域相对比较整齐，比较适合用一些非标加工件的加工过程当中。

2 不锈钢薄板焊接过程中对变形的控制及工艺措施

在不锈钢薄板的焊接工作中，不管是通过手动焊接还是自动焊接，要想有效控制钢板焊接形变问题，对焊接工艺的选择以及提高焊接工作人员的焊接技术至关重要。

2.1 选择合理的切割技术

针对不锈钢薄板的切割工作中，相关切割工作人员需要通过专业的切割技术，有效降低钢板所产生的不良形变量。在实际的加工工作中，相关工作人员尽可能不选用手工电焊机切割的方法来进行操作，通常情况下需要选择等离子切割技术来进行切割。通过该项技术的有效应用，实际的切割工作效率较高，并且切割完成之后钢板边缘区域所产生的形变量相对较小，如果技术条件允许的情况下，还可以采用更加先进的激光切割技术。切割完成之后的不锈钢薄板需要对边缘区域进行有效的打磨处理，以此来为后续的焊接工作打下良好的基础。

2.2 钢性强制性固定法焊接

正确使用钢板焊接夹具或者是组合夹具，将焊接的钢板进行充分的固定，然后再对其进行焊接工作。通过这种处理方式，只要是提高钢板的组合刚性程度，有效减小焊接工作当中所产生的不良形变问题，保证装配工作的几何尺寸精确度。如果不锈钢薄板在焊接过程当中的焊缝相对较长，此时可以采用压铁法分别放置在焊缝两侧区域，有效降低钢板的焊接缝变形问题。

2.3 焊接过程中变形控制措施

在不锈钢薄板的焊接工作中需要注意以下几个方面问题：首先，在焊接工作中需要尽可能降低加热过程当中所产生的纵向塑性应力大小，纵向塑性应力当中包含了材料的拉伸、焊接温度应力等。通过使用各种不同的冷却夹具，对焊缝两侧的区域位置进行有效的固定和处理，通过使用降温梯度的均匀预热方法来保证焊接工作温度的均匀性。其次，在焊接工作中，需要尽可能加大冷却工作中的纵向塑性拉力应变大小，其中包含了夹具的拘束动态温差拉力以及纵向应力大小的控制[2]。

3 结束语

在不锈钢薄板焊接工作中，必须要充分考虑到不锈钢的材料构成几何形态以及尺寸大小等相关影响因素，同时需要选择层次更高的焊接工艺来加以保障，以此来最大限度上降低不锈钢薄板的焊接型变量，有效提高不锈钢薄板的焊接工作质量。