摘要：在工业加工和技术应用的过程中，焊接是一项重要的技术类型，合理采取焊接技术，不仅能够提升工作效率，而且也为工业技术的发展和新技术的更新奠定了基础。但是，由于在焊接的过程中，对瞬时条件的要求相对较高，热输入如果没有高度集中，就会使得构建出现变形的情况，进而影响焊接的效率。因此技术人员必须要掌握一定的焊接变形控制要素，提升焊接效率的同时，为促进工业加工技术的发展提供动力。本文主要研究焊接变形的控制及影响因素。
关键词：焊接技术；变形控制；影响因素
前言
通常情况下，工学加工中钢材的焊接一般采取熔化焊的方式，即在接头的位置进行局部加热，然后使得填充材料与母材相互接触熔化产生金属液体形成熔池，在冷却到一定程度之后凝固成为金属固体。此流程对于技术的要求相对较高，一旦对某个步骤控制不当或是步骤错乱，都会影响最终的焊接效果。因此技术人员必须要主动了解影响焊接变形的重要因素，采取有效的方式对焊接技术进行掌控和升级，进而提升工作效率。
一、焊接变形产生的机理及影响因素
（一）产生机理分析
在焊接的过程中，由于热输入会使得焊缝区熔化，产生局部高温，并导致钢材等材料的冷热不均。同时在这种高温的情况下，焊缝区附近的材料会因为受热的不均也会产生一定的压缩或变形反应。而到了冷却和凝固的时候，钢材等材料又会因为周围温度和环境条件的限制而无法自由地收缩，导致局部变形。尤其是金属在冷却收缩和凝固的时候，也会相应出现一定的应力和变形反应，进而影响到焊接的效果[1]。
（二）影响因素分析
首先是结构因素。结构因素是影响焊接变形因素中，最复杂也是最难以调节的因素之一。在焊接变形的过程中，由于各部件本身的拘束度也会随着焊接变形或受热不均而发生变化，再加上外加的拘束，如环境的改变以及温度的骤变，也会影响部件焊接的应力反应，出现焊接变形的情况。
其次是制造因素。影响焊接变形的因素有很多，焊接方法使用不当、焊接输入的电压电流不稳定、构建的固定方法和定位不科学、焊接顺序错乱以及各部件应用效率低等。在这些影响因素中，对焊接变形影响最大的就是焊接顺序。一般意义上来讲，焊接顺序的改变，势必会影响到剩余应力以及应力状态的分布。如果焊接人员是个新手，没有经过顺序培训直接实践，势必会破坏原本既定的应力状态，继而导致焊接出现变形的情况。
最后是材料因素。材料因素对焊接的影响，除了与焊接过程中本身所使用的材料相关之外，也与整个工业加工中的母材相关。因为在产生焊接变形的过程中，材料的力学性能、密度参数等物理性质发生了改变。同时在一般情况下，如果焊接工作中的热传导系数较小，温度的梯度就会逐渐增大，使得焊接变形的情况越来越严重。其中，膨胀系数如果发生了巨大的改变，变形的程度也会随之增加。
二、焊接变形的控制措施
（一）工业措施分析
首先，在焊接前就应该做好必要的预防工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在处理焊接变形以及焊接组装的过程中，预拉伸法以及刚性固定组装法，都是防止焊接变形的重要举措。其中，刚性固定组装法主要是依托刚性的器具，尽可能地将被焊接的部件固定住，从而防止其在被焊接的过程中出现变形的情况。而预拉伸法则主要被应用于薄板平面的部件中，技术人员需要在焊接之前，利用薄板进行预热处理，在焊接工作完成之后去除薄板，使其还原为初始的状态再进行后续的冷却和加工处理，使焊接的残余应力能够得到有效的降低，从而提升焊接的效率。除了上述两种预防方法之外，反变形发也普遍被应用到当前的焊接处理中，主要是依托焊接过程中出现的反变形量，与之前的焊接残余变形量进行相互抵消，进而得到预期部件的焊接要求。但是由于该方法的失误率较高，因此仅适用于小型的焊接工艺[2]。
其次是焊接过程中的控制措施。在焊接的过程中，为了能够有效地防止焊接变形，一般情况下会采取有效的技术手段，采取合理的焊接技术以及焊接方法，以随焊两侧加热、随焊碾压以及随焊跟踪激冷为主，同时还应该对焊接过程中的各项参数进行有效的控制，对一些不确定的变量进行控制。具体来讲，随焊激冷的方法，能够在有效的范围内降低焊接过程中存在的残余应力，使焊接的部件趋于平缓，分布得更为均匀和具体，在减小参与应力的同时，减小焊接顺序错乱以及焊接工艺不成熟所造成的影响。需要注意的是，在焊接的过程中，随焊碾压的方法虽然常见，但是在各部件和设备修复的过程中也会受到一定程度的影响，需要根据不同的焊接要求选择合适的控制措施。
（二）设计措施
首先，需要对焊缝的位置进行有效的处理和安排。在焊接之前，技术人员需要对焊缝进行准确测量，保证焊缝能够尽量与截面的中心对称或接近，这样能够有效减少部件梁或柱发生变形的情况。
其次是要尽量减少不必要的焊缝。在进行焊接结构设计和处理的过程中，技术人员需要合理并有效地安排钢板的形状和位置，使其既符合焊接的要求，同时也符合整个工艺技术的要求，对其精密度和密度等进行集中测试，减少不必要的焊接缝，进而降低焊接变形率[3]。
最后是要有效地选择焊接的尺寸和形式。在焊接工作进行的过程中，焊接的变形大小和焊接尺寸之间，有着密切的联系。一旦焊接的尺寸过大，焊接缝和焊接量也会随之增大。因此在具体的实践中，技术人员应该在保障整个工艺结构承载力满足既定要求的情况下，设计并选择合理的焊缝，对其尺寸和大小进行有效的安排和连接。通常情况下，丁字接头和十字接头能够承受更大的力，因此焊接中应该合理确定部件的相应位置，保证部件强度，为了更有效地减小变形程度，还可以选择具有坡口的焊缝，使整个部件能够更好的受力，提升焊接的整体效率。
三、结束语
焊接技术的应用在整个工业加工中占有重要的比重。因此在实际的焊接工作中，为了能够减少焊接变形情况的发生，需要做好必要的预防处理，控制焊接的顺序、时间，选择合适的焊接工艺，要有效地选择焊接的尺寸和形式，对焊缝的位置进行有效的处理和安排，尽量减少不必要的焊缝，优化技术人员的专业素质，提升焊接整体效率的同时，为整个工业技术的进步升级提供坚实的技术基础。
参考文献
[1]吴天笑.浅析焊接变形的影响因素与控制[J].科技创新与应用,2017(22):68-69.
[2]苗利龙.焊接变形的影响因素与控制措施探究[J].科技风,2016(18):231.
[3]闫树权.焊接变形的影响因素与控制[J].农村实用科技信息,2015(08):49.
论文作者:刘颖屹
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
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