中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 浙江省杭州市 310016
摘要：随着市场经济的高速发展，对于焊接工艺的运用也越来越成熟了，促使焊接技术也得到了快速发展，焊接运用于诸多行业建设之中。对于不锈钢制作加工过程，各种焊接工艺在操作时会对不锈钢造成不同的影响，甚至会使不锈钢焊接变形，还会导致后续的使用情况带来十分严重的负面作用。为了能够对不锈钢焊接变形实施控制手段，本文就焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响进行简要分析和探讨，避开焊接工艺对不锈钢焊接变形产生影响，以便有效的控制不锈钢焊接变形，使不锈钢焊接产品更加美观并符合设计要求。
关键词：焊接工艺；不锈钢；焊接变形
1 焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析
不锈钢具有优美的外观，且有很强的耐腐蚀性功能，不同类型的不锈钢其强度不同，因此拥有广阔的市场，不锈钢被广泛运用于诸多行业产品之中，对焊接技术的要求也不断提高。在进行焊接不锈钢的过程中，常常会出现焊接变形的问题，这对不锈钢焊接有很大的影响，焊接方法、焊接顺序和焊接参数为其主要原因。
1.1焊接方法对不锈钢焊接变形的影响
在各种行业中，常用到的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊和钨极氩弧焊等。焊接方法多样化，实施不同焊接方法对不锈钢焊接变形的影响也会不一样。焊接施工中，大部分焊接操作会使不锈钢焊接部位处于高温情况，而当温度降低后，就会使不锈钢焊接部位出现变形。如使用电弧焊进行不锈钢焊接操作时，冷却后焊接部位就会产生横向收缩。在使用电弧焊进行不锈钢焊接操作时，就需要根据不锈钢材料的整体功能和需求进行整体控制，以更加科学合理的方式进行焊接操作。因此，在对不同的不锈钢材料进行焊接的时候，根据其基本性能、特点和制造需求，针对性的选择焊接方法，综合考虑焊接材料性能，严格控制焊接过程，降低焊接变形。
1.2焊接顺序对不锈钢焊接变形的影响
在对不锈钢进行焊接操作的过程中，要注意焊接操作的顺序，焊接操作的顺序不当，会在很大的程度上影响其焊接变形。在焊接施工中，大量的实例充分证明了焊接顺序的重要性，就不锈钢焊接变形的影响来说，造成不锈钢焊接变形的主要因素是焊接操作顺序。随着焊接顺序的变化和前后操作的秩序，在很大程度上会对不锈钢构件产生影响，改变其实际应力和分布的状态，从而产生焊接变形现象，焊接顺序缺乏科学合理的依据，焊接过程将会使其变形大大提高。因此，在进行不锈钢焊接的具体操作过程中，必须要对其功能和需求有着充分的了解，对极易产生较大焊接变形的部位进行重点考虑，合理分布焊接操作顺序。实施过程中发现不锈钢构件待焊接的部位出现大面积的间隙不一致时，及时改变焊接顺序，采用分段焊或多人同时操作的方式展开焊接，如此确定了应对不锈钢构件的焊接顺序，才能有效的控制焊接变形。然而大部分不锈钢构件的焊接操作并非一起进行的，尤其是对于一些超大型的不锈钢构件，在进行焊接操作的时候，会有相当大的困难，一般的焊接顺序很难适应于这种超大型不锈钢的焊接工作，这个时候就需要先考虑焊接变形情况，将可能会出现的焊接变形提前考虑到，之后才能够确定焊接操作顺序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.3焊接参数对不锈钢焊接变形的影响
焊接参数指的是焊接电流、电弧电压和焊接速度的数值，这些对不锈钢都会产生焊接变形，简单来说，在进行对不锈钢焊接操作的时候，焊接方式和焊接顺序都是可以随时改变的，而焊接参数也是可以随时进行调节的，基于此点可知焊接实际电流对焊接温度会产生影响，2500-1300℃时为高极区温度，中间弧柱温度可达5000℃，而在焊缝中心也会产生2500℃的高温。但是在具体操作过程中，焊接参数的改变会导致焊接热输入的变化，适合的热输入不会对不锈钢造成焊接变形。焊接电流过大，变形量增加；电流过小产生未熔透的现象增多，还会使生产率的降低，因此焊接参数的要选择合理的范围值。
2 不锈钢焊接的工艺评定
2.1焊接方法、填充材料的选择
焊接方法采用手工电弧焊、钨极氩弧焊和氩电联焊进行焊接工艺评定。选择的原则为当焊接厚度不大的试件时，采用氩弧焊；当焊接厚度较大的试件时，可选择氩电联焊或手工电弧焊，氩电联焊为氩弧焊打底，手工电弧焊填充和盖面。氩弧焊打底对于根部出现未融合、气孔的可能性较手工电弧焊要小。
按照与母材的匹配性原则选择不锈钢焊条和焊丝，填充材料的化学成分、力学性能与不锈钢母材相同或相近。
2.2焊接参数的确定
焊接电流、电弧电压以及焊接速度是不锈钢焊接的关键因素。焊接电流、电弧电压可以参考焊材生产厂家推荐参数进行适当调整，焊接速度、最低预热温度和道间温度根据产品设计要求进行操作，通过评定结果获得合适的参数指导产品施工。
3 预防不锈钢焊接变形的焊接工艺优化措施
3.1焊前控制
根据焊接不锈钢构件的不同，我们所采用的焊前预防控制变形方法也会不同，刚性固定组装法、预防变形法、预拉伸法等是我们经常用到的焊前控制焊接变形方法。预防变形法通常是依据待焊构件的形状大小在焊接前预测焊接可能的变形，要想预测得更准确，离不开严格的测量与科学评估，尤其是在焊前进行大型不锈钢焊件变形预测时，更是如此，通过预测构件变形结果可有效进行变形控制。在进行焊接前可参照预测的焊接可能变形结果，采用反方向调节法调整构件，这样可抵消焊后变形。预拉伸法通常采用的是先预热构件，采用合适的预热温度把构件的残余应力消除，使焊接变形在焊前得到控制。刚性固定组装法通过全方位固定焊接构件来对焊接变形进行预防，采用特定的钢具或支撑施加外力，防止焊接收缩产生变形。
3.2焊接过程控制
在焊接过程中控制焊接变形，应当严格选择焊接方法与焊接参数，应以需焊接构件的实际特点为基础进行焊接方法的选择。对焊接构件两侧加热、采取分层分段焊接顺序、合理布置刚性固定等方法应用于焊接过程，这样可对焊接变形问题进行更好的控制，采用预热可更加均匀地分布纵向应变，使残余应力减小；相对于焊接构件预热，刚性固定应有特殊钢具或职称进行辅助，存在较大的应用限制。同时在焊接过程中，要想更好地控制焊接变形，应重视焊接人员实际业务技能的提高，应依据工艺方案对工艺参数进行严格设定，严禁对焊接工艺参数进行随意更改，让操作者按操作规程严格作业，定期培训焊接人员，丰富焊接人员的焊接知识，分享焊接人员的实操经验。
3.3焊后矫正
在完成焊接后，若焊接变形严重，应进行必要矫正。如对于那些局部热变形，应加热构件变形区域，这样可使局部区域进行压缩性塑性变形的变化，进而抵消部分焊接变形。火焰加热是我们通常使用的加热方式，这种方式在使用过程中有方便、简单的优点，在实际矫正焊接变形中得到了广泛应用。我们也可以用整体加热法来矫正焊接变形，先整体加热构件，然后做必要的锻造处理，但这种方法不太适用于大型不锈钢构件焊接变形，具有很多的应用限制，同时焊接后进行矫正可能在某种程度上损害不锈钢构件。在实际作业中应慎重选择矫正方法，应尽量在焊接前与焊接过程中控制焊接变形，尽量避免在构件焊接成型后再实施矫正，一方面容易损害构件，另外实施困难，矫正效果也不是很理想。
结束语：
焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响，是焊接过程中普遍存在的现象，是现代焊接实施不可避免的技术性问题，因此在进行不锈钢焊接时，必须采取优化焊接工艺，只有在焊接过程中注意掌控焊接方法、焊接顺序和焊接参数，才能够有效的控制住焊接变形。
参考文献：
[1]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，2015（2）.
[2]杨正.焊接工艺对不锈钢焊接接头组织和力学性能影响分析[J].科技传播，2016（25）.
[3]邵元金，闫君，杨玉超.焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响[J].焊工之友，2015（4）.
论文作者:姜文菊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：不锈钢论文; 构件论文; 电弧论文; 顺序论文; 操作论文; 方法论文; 焊接工艺论文; 《防护工程》2019年第2期论文;