焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接的影響

時(shí)間:2022-05-13 11:20:32

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焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接的影響

摘要:隨著科技發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,不銹鋼焊接在汽車(chē)、建筑、機(jī)器制造業(yè)等行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛,但是,不銹鋼焊接經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形的問(wèn)題,這就會(huì)導(dǎo)致不銹鋼構(gòu)件質(zhì)量不達(dá)標(biāo),從而影響焊接工作效率。此類(lèi)問(wèn)題需要得到解決,不銹鋼焊接構(gòu)件變形問(wèn)題需要得到改善。因此,本研究以不銹鋼焊接變形問(wèn)主要研究問(wèn)題,分析在焊接工藝中造成不銹鋼焊接構(gòu)件變形的原因以及焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響,并根據(jù)原因提出一些解決建議,從而避免出現(xiàn)不銹鋼焊接變形的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:焊接工藝;不銹鋼焊接變形;影響因素;解決措施

焊接工藝是保障焊接技術(shù)的技術(shù)性保障,若焊接工藝出現(xiàn)問(wèn)題則極有可能造成構(gòu)件的變形。不銹鋼構(gòu)件在生活中的應(yīng)用范圍非常廣泛,且不銹鋼的焊接也是目前焊接工作中的關(guān)鍵構(gòu)成,若存在不銹鋼焊接變形的問(wèn)題,不僅會(huì)影響焊接效率,還會(huì)給人們生活和企業(yè)運(yùn)作帶來(lái)比較惡劣的影響。因此避免不銹鋼焊接變形,提高焊接工藝質(zhì)量的問(wèn)題需要得到重視。

1不銹鋼焊接變形的影響

由于不銹鋼構(gòu)件在人們?nèi)粘I钜约案黝?lèi)型行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛,一般情況下,焊接制造公司在簽下一個(gè)訂單時(shí)需要向甲方明確工作周期和具體交工日期,若超過(guò)交工日期仍然未完成構(gòu)件的制作,則乙方焊接公司需向甲方賠償一定違約金,嚴(yán)重甚至?xí)斐善髽I(yè)間的法律糾紛。此外,乙方在合作前還應(yīng)進(jìn)行資金預(yù)算,以便向甲方要價(jià),若要價(jià)過(guò)低,則會(huì)降低工作成本,若要價(jià)過(guò)高,則會(huì)增加競(jìng)爭(zhēng)性。因此,若不銹鋼焊接構(gòu)件出現(xiàn)變形,則需要使用新材料重新進(jìn)行焊接,不僅會(huì)大大增加工作成本,還會(huì)導(dǎo)致交工日期延長(zhǎng),影響焊接制造公司的業(yè)界口碑。

2焊接工藝對(duì)不銹鋼焊接變形的影響

2.1焊接方式

正確的焊接方式是保障構(gòu)件焊接正確的有力保障,若焊接方式發(fā)生變化,則極有可能會(huì)造成焊接構(gòu)件的質(zhì)量問(wèn)題。不銹鋼構(gòu)件焊接時(shí),較常使用的焊接方式主要包括電阻焊、電弧焊等,不同焊接方式的應(yīng)用方位也不盡相同。不同焊接方式特點(diǎn)如表1所示。不同焊接方式其本質(zhì)區(qū)別在于釋放熱量的大小不同,釋放熱量較小的焊接方式適用于比較薄的材料焊接,對(duì)焊材的損傷小,焊接效果良好。而釋放熱量較大的焊接方式則適用于比較厚的板材焊接中,才能保障焊接效果。因此,不銹鋼焊接出現(xiàn)變形的原因可能由于使用焊接方式不合理造成。

2.2焊接順序

焊接工作對(duì)焊接順序的要求非常嚴(yán)格,若焊接順序出現(xiàn)顛倒,則會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。由于焊接對(duì)順序錯(cuò)誤,本應(yīng)承受相應(yīng)應(yīng)力的部位發(fā)生變化,超過(guò)應(yīng)力的承受范圍則會(huì)造成不銹鋼構(gòu)件變形,從而影響不銹鋼構(gòu)件的焊接質(zhì)量。2.3焊接參數(shù)焊接過(guò)程中有電流、電壓、電弧等數(shù)據(jù)參與,這些數(shù)據(jù)的變化會(huì)造成最終釋放熱量的差異,因此出現(xiàn)變形。一般而言,當(dāng)焊接中心溫度達(dá)到2000℃時(shí),弧柱的溫度可以達(dá)到5000℃。此外,功率=電壓×電流,電壓或電流越大,電功率就越大,電功率與熱量的關(guān)系為:1kW=1kJ/s,即一千瓦功率一秒可釋放一千焦熱量,因此,電功率越大,釋放的熱量就相應(yīng)增加。電壓和電流發(fā)生變化,熱量相應(yīng)變化,熱量過(guò)大或過(guò)小都有可能會(huì)造成焊接構(gòu)件的變形。

2.4焊接標(biāo)準(zhǔn)

焊接標(biāo)準(zhǔn)與焊接參數(shù)間存在一定對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)不同的焊材需制定不同的焊接標(biāo)準(zhǔn)。若焊材較薄,則電流和電壓則需要相應(yīng)減小,若焊材較厚,則需適當(dāng)增加電壓電流。不銹鋼構(gòu)件焊接時(shí),若不考慮焊材的厚度和不銹鋼構(gòu)件的應(yīng)用范圍而盲目的選擇不合理的焊接標(biāo)準(zhǔn),則會(huì)造成不銹鋼焊接變形。此外,焊接制造車(chē)間無(wú)法制造統(tǒng)一的焊接標(biāo)準(zhǔn)也是造成焊接變形的因素之一。一般而言,同一車(chē)間的焊接任務(wù)基本相同,每個(gè)焊接工作人員按照不同的焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接,其焊接質(zhì)量會(huì)參差不齊,出現(xiàn)不銹鋼焊接變形的幾率會(huì)相應(yīng)增大。

2.5焊接人員技術(shù)

焊接工藝對(duì)工作人員的技術(shù)要求比較嚴(yán)格,工作人員必須具有比較專(zhuān)業(yè)的焊接知識(shí),并了解不同焊接方式的特性、原理以及適用范圍,同時(shí),工作人員還需要具備迅速識(shí)別并解決焊接過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的能力。但目前不少焊接制造車(chē)間的工作人員學(xué)歷普遍較低,且不具備專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)。這些工作人員僅了解基礎(chǔ)的焊接知識(shí)和能力,不能隨機(jī)應(yīng)變處理問(wèn)題。例如:焊接不銹鋼構(gòu)件時(shí),若構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫需要迅速判斷裂縫出現(xiàn)的時(shí)間,并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的焊接。工作人員不能正確判斷裂縫出現(xiàn)時(shí)間,并做出正確的解決措施,因此,焊接變形就出現(xiàn)了。

3焊接工藝的優(yōu)化與完善

3.1分析焊接需求,合理選擇焊接方式

在不銹鋼構(gòu)件的焊接工作中,要避免出現(xiàn)焊接變形,首先需要正確判斷焊接件的應(yīng)用范圍與適用的焊接方式,避免出現(xiàn)由于焊接方式不合理導(dǎo)致變形發(fā)生。例如:在焊接較薄的不銹鋼構(gòu)件時(shí),可考慮使用電阻焊進(jìn)行焊接,電阻焊在焊接較薄的板材時(shí)不易變形,操作方便,既能避免焊接變形,還能有效提高工作效率。

3.2固定板材,防止搖晃

若需要焊接的不銹鋼構(gòu)件不固定,重心較高或與地面接觸面積過(guò)小,容易出現(xiàn)移動(dòng)和搖晃,則需要工作人員在焊接前對(duì)不銹鋼板材進(jìn)行固定,保障焊接部位的穩(wěn)定對(duì)接。焊接工作中,會(huì)面對(duì)不同形狀和質(zhì)量的焊接板材,因此,在焊接前工作人員需要對(duì)即將進(jìn)行焊接的不銹鋼板材進(jìn)行固定和對(duì)接。

3.3嚴(yán)格遵守焊接順序

焊接順序是根據(jù)焊接構(gòu)件的具體情況分別制定的,具體焊接順序?yàn)椋孩僬麄€(gè)構(gòu)件剛性最大的區(qū)域于最后進(jìn)行焊接;②由中間向兩邊分別焊接,焊接進(jìn)度盡量保持對(duì)稱(chēng);③對(duì)接焊縫要放在環(huán)焊縫和角焊縫之前;④短焊縫要在長(zhǎng)焊縫之前進(jìn)行焊接;虞在大型構(gòu)件焊接時(shí),應(yīng)先焊接拉應(yīng)力區(qū)。以上焊接順序可根據(jù)焊接構(gòu)件的大小和厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,但是調(diào)整需要向?qū)I(yè)人員進(jìn)行確認(rèn),而后先在某一板材上進(jìn)行試驗(yàn),若試驗(yàn)后無(wú)任何問(wèn)題存在且未發(fā)生變形,則可進(jìn)行大批量焊接生產(chǎn)。

3.4嚴(yán)格控制焊接過(guò)程

焊接過(guò)程是導(dǎo)致焊接變形的最主要因素,嚴(yán)格控制焊接過(guò)程的科學(xué)合理,避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤操作,有利于降低焊接變形出現(xiàn)頻率。首先,焊接制造車(chē)間需制定嚴(yán)格統(tǒng)一的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)和考核,從技術(shù)層面保障焊接工藝的科學(xué)合理;其次,制定完善正確的焊接標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不同板材和構(gòu)件的焊接要使用不同的焊接標(biāo)準(zhǔn),并做好補(bǔ)救措施;最后,建立健全完善的管理機(jī)制,可建立專(zhuān)門(mén)的管理小組,管理小組內(nèi)成員需具備一定專(zhuān)業(yè)焊接知識(shí)。

3.5正確使用變形矯正法

不銹鋼構(gòu)件出現(xiàn)焊接變形后,若變形程度較小,則可使用變形矯正進(jìn)行補(bǔ)救。加熱是變形矯正最常使用的方法,加熱可分為局部加熱和整體加熱,局部加熱適用于變形部位較小,但變形比較嚴(yán)重的情況,具體為火焰加熱變形部位,在加熱后進(jìn)行適當(dāng)鍛造從而改善變形。整體加熱適用于變形部位較大的焊接構(gòu)件,對(duì)構(gòu)件整體進(jìn)行加熱及鍛造處理,從而實(shí)現(xiàn)變形矯正。但是由于整體加熱鍛造時(shí)可能會(huì)造成構(gòu)件未變形部位的損傷,因此該方法的應(yīng)用并不廣泛。相對(duì)而言,局部加熱法進(jìn)行變形矯正,既能有效矯正變形程度,對(duì)構(gòu)件本身的損傷也在可接受范圍內(nèi),不會(huì)由于加熱造成構(gòu)件質(zhì)量下降,所以局部加熱法進(jìn)行變形矯正適用范圍更廣。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,焊接工藝會(huì)在一定程度上導(dǎo)致不銹鋼構(gòu)件焊接變形發(fā)生,由于焊接順序、焊接參數(shù)以及焊接方式等因素的影響,不銹鋼構(gòu)件焊接變形出現(xiàn)頻率仍然比較高。因此,焊接工藝的優(yōu)化與提高十分必要。完善焊接方式,制定相應(yīng)焊接標(biāo)準(zhǔn),提高工作人員專(zhuān)業(yè)技能和理論知識(shí)都會(huì)大大降低焊接變形發(fā)生。

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作者:周振宏 單位:甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院