摘要：不锈钢焊接的变形直接受焊接参数、焊接方法和焊接顺序的影响。实际中，焊接变形这种现象非常普遍，这种技术性的问题是避免不了的。所以必须要对焊接工艺进行优化，将焊接时候的焊接参数、焊接方法和焊接顺序掌控到位，这样焊接变形才能得到有效的控制。鉴于此，本文主要分析焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响。
关键词：焊接工艺；不锈钢焊接；变形
1、概述
合金和固态的金属都是晶体，晶体内部原子按照一定规律排列分为：体心、面心、密排六方晶体结构。我们知道的不锈钢就是根据其晶体结构分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢等四类。这些不休钢应用比较广泛，特别是在化工行业以及船舶行业应用特别广泛。而在应用上按照其抗氧化性、耐酸耐碱性等一些耐腐蚀性能和力学性能等其应用领域不同。
管子的公称直径不同，壁厚不同其焊接难度不同，管道位置是五花八门的，常见的有水平、垂直、倾斜、管板骑坐、管板插入以及马鞍式。这些位置没有障碍相对还好掌握，在生产中的管道大多数是障碍的，掌握起来难度就会非常大，很容易出现你缺陷。不锈钢管手工钨极氩弧焊是一项非常不易的项目，它受焊接温度、保护气体以及外界环境等因素控制。特别是管道的根部焊接是最难控制的。
2、焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响
随着不锈钢薄板焊接的广泛应用，市场对高端焊接产品的要求越来越高，其主要的标准是焊缝成形是否美观。
王春明等对2 mm 301L不锈钢进行激光束焊（laserbeam welding，LB W）与熔化极惰性气体保护焊（metal inert-gas welding， MIG）试验，两种焊接方式下的焊缝正面均成形比较均匀，但MIG焊接的焊缝背面成形不稳定。LB W焊缝表面呈金黄色，MIG焊缝表面呈灰黑色，这是由于MIG焊接热输入相对于LB W大很多，加之不锈钢热导率较低，焊接热循环高温停留时间长，保护气嘴离开后焊缝温度仍然较高，导致焊缝表面氧化严重。LB W焊缝成形较好，焊缝平整几乎不存在咬边余高等缺陷，焊缝上下部宽度相对均匀，焊缝熔宽仅为1.64 mm， MIG焊缝的熔宽达到了6.35 mm，而且焊缝余高较大，焊缝纵向尺寸分布极为不均匀，LB W焊缝成形优于MIG焊缝。
SivaShanmugam等利用有限元法（finiteelementmethod，FEM）对2.5mm的304不锈钢板激光ii焊过程进行模拟，并分析了焊接参数对焊缝成形尺寸的影响。用实际测量结果与FEM结果进行对比，熔深、焊缝长度及熔宽的误差分别为3.23%，4.15%和5.11%，FEM模拟结果如表1所示。单一变量时，激光入射角从85。降到750，焊缝熔深、熔宽均会减小；激光功率为500W时，熔池截面呈半圆形，当激光功率达到750W以上时，熔深加大，呈半椭圆形。
Hao等fel研究了光纤激光焊接振荡频率对3mm厚的304不锈钢板焊缝成形的影响，发现随着激光振荡频率的加大，焊缝截面由深孔形向V形或者U形过渡。保护气体是影响焊接工艺特性的关键因素，通过添加部分活性气体可改善电弧稳定性和焊缝成形。
研究了不同保护气体对904L不锈钢C OZ激光一熔化极气体保护焊（gas metal arc welding，GMAW）复合焊焊缝成形的影响，研究者将5%的nz和10%的Nz分别加入50% He +45% Ar和45 % He + 45 % Ar的混合气体中，发现焊缝的熔深加大。在高温下分解成为O原子，进入熔池后会改变熔池的表面张力，并改变其流动方向，形成一个深窄的焊缝；复合焊接头处形成两个熔合区，上方为GMAW熔合区，下方为激光焊熔合区。
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熔化极气体保护焊GMAW是口前最为常见的焊接方法之一，但是在薄板焊接时，其热输入较大、表面成形差，制约了焊接质量的进一步提高。通过波形控制法可以有效抑制飞溅，提高焊接成形质量。有文献报道，峰值燃弧电流增大时熔宽增大，余高减小；平均燃弧电流随峰值燃弧电流的增大而减小，使得熔深随峰值燃弧电流的增大先减小后增大；峰值燃弧电流不变时，基值电流、拖尾时间的增大使熔深和熔宽增大、余高减小。
3、预防不锈钢焊接变形的焊接工艺优化措施
3.1、焊接前的控制
根据不同不锈钢部件的功能和要求，在焊接操作过程中，我们需要分析不锈钢部件的具体功能要求，选择最有利的施工方法，然后考虑一些可能发生的焊接变形问题 在焊接过程中，从而制定出有效的焊接顺序，并且可以随时在这个焊接顺序上做好工作，这是实际不锈钢焊接前的工作。此外，为了应对不锈钢焊接变形，还需要一些具体措施，根据不同的不锈钢部件，可以固定安装方法，严格控制可能发生变形的地方，因此，焊前不锈钢 钢，做了焊接方法，顺序，参数和控制措施，这样可以有效减少实际不锈钢焊接中焊接变形的发生。
3.2、焊接过程的控制
不锈钢焊接操作，在这个过程中是唯一能够使不锈钢焊接变形的主要因素，为了保证焊接前的控制因素，在焊接过程中实际进行焊接操作，可以有效减少焊接变形的发生。但是在实际的焊接过程中，还需要进行严格的控制，可以追溯到冷，热，轧两侧的焊接过程中，如有效控制不锈钢焊接变形，发现实际 与情况不符，必须及时补救，以确保焊接操作的顺利进行。另外，工作人员也应该严格注意建立良好的监控机制，避免工作人员不遵守要求，所以，能够有效避免 在不锈钢焊接过程中焊接不会影响其变形现象。
3.3、焊接后的矫正
不锈钢焊接作业完成后，如果发现焊接部位存在严重的焊接变形现象，则必须进行矫正，对于部分区域由于局部高温变形，可采用压缩变形来抵消变形现象，具体的整改方法一般是采用高温加热，这也是最简单的方法，可以有效地矫正不锈钢的变形部位。我们也可以采用整体加热的方法来纠正焊接变形，首先整体加热元件，然后做必要的锻造处理，但这种方法不适用于大型不锈钢元件的焊接变形，有很多应用限制，而且经过焊接校正可能会在一定程度上损坏不锈钢部件。在实际操作中应认真选择矫正方法，应尽可能在焊接和焊接过程中控制焊接变形，尽量避免在元件焊接后执行整改，这样容易造成元件损坏，执行困难，整改效果不是很理想。
总之，生活中人们大量用到了不锈钢材料，在重工业和企业中不锈钢材料的使用也是非常多的。在焊接不锈钢的时候，常常会出现焊接变形的问题，要想避免这种情况，采取措施是必须的，为了更好地使焊接的质量得以提高，对焊接工艺必须进行技术上的创新和变革。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。
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论文作者:李念
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/20
标签：不锈钢论文; 焊接工艺论文; 过程中论文; 激光论文; 方法论文; 气体论文; 电流论文; 《基层建设》2018年第20期论文;