分析不銹鋼薄板焊接變形影響因素與控制方法

鄶忠和

(一汽解放傳動事業部零部件廠，吉林 長春 130022)

隨著我國工業產業的發展速度不斷加快，在實際的生產工作當中經常會使用到不銹鋼薄板，不銹鋼薄板的焊接工作受到了人們廣泛的關注和重視。在進行不銹鋼薄板的焊接工作中，經常會出現不良的焊接形變問題，直接影響到了鋼板的使用質量和使用性能。不銹鋼薄板焊接形變問題具有較強的復雜性和多樣化特點，在焊接工作中比較常見的形變問題分為了橫向收縮、彎曲變形以及邊緣翹曲等相關形變狀態。

1 不銹鋼薄板在焊接過程中發生變形的原因

不銹鋼薄板在使用范圍上非常廣泛，在不同的使用環境下鋼板的厚度也有著一定的差異。依照相關行業內部的規定，厚度大小在0.2～4mm范圍內稱之為不銹鋼薄板，厚度大小在4～20mm范圍內則稱之為不銹鋼中板，厚度大小在20～60mm范圍之內稱之為不銹鋼厚板。在不銹鋼薄板的焊接工作中，經常會出現不良的行為問題影響到了鋼板的使用質量，具體分為以下幾個方面因素：

(1)在不銹鋼薄板的焊接工作中，由于鋼板內部材料應力的影響，造成了焊接形變問題。從鋼板材料的內部結構來進行分析，在焊接工作中承擔了2種不同的負荷條件，一種屬于中面負荷，存在于材料的中間拉力、應力以及其他外力的影響，對于鋼板材料的中面力在薄板當中屬于均勻分布。第二種屬于垂直中面力也稱之為橫向力作用橫向力，是造成鋼板出現形變的重要影響因素[1]。

(2)不銹鋼薄板在切割工作中會產生形變問題，很多不銹鋼薄板在焊接工作中存在不良的形變問題，和切割工作存在著密切的關聯。在實際的生產工作中，針對不銹鋼薄板的切割方式主要分為了以下幾種：第一，電焊切割使用不銹鋼焊條，將電流上升到一定大小之后，將不銹鋼薄板進行切割，這種切割方式相對比較粗糙，并且存在嚴重的不規范性，同時在后續的焊接工作中也會存在一定的影響，因此沒有被廣泛的使用。第二種使用等離子切割技術，這種技術層次相對較高，并且廣泛地使用在不銹鋼薄板的切割工作中，但是這種切割方式只要使用在一些非標加工件的切割環境下，主要的工作特性是切割之后鋼板的形變量相對較小，并且切割的速率較快，鋼板的邊緣區域相對比較整齊，比較適合用一些非標加工件的加工過程當中。

2 不銹鋼薄板焊接過程中對變形的控制及工藝措施

在不銹鋼薄板的焊接工作中，不管是通過手動焊接還是自動焊接，要想有效控制鋼板焊接形變問題，對焊接工藝的選擇以及提高焊接工作人員的焊接技術至關重要。

2.1 選擇合理的切割技術

針對不銹鋼薄板的切割工作中，相關切割工作人員需要通過專業的切割技術，有效降低鋼板所產生的不良形變量。在實際的加工工作中，相關工作人員盡可能不選用手工電焊機切割的方法來進行操作，通常情況下需要選擇等離子切割技術來進行切割。通過該項技術的有效應用，實際的切割工作效率較高，并且切割完成之后鋼板邊緣區域所產生的形變量相對較小，如果技術條件允許的情況下，還可以采用更加先進的激光切割技術。切割完成之后的不銹鋼薄板需要對邊緣區域進行有效的打磨處理，以此來為后續的焊接工作打下良好的基礎。

2.2 鋼性強制性固定法焊接

正確使用鋼板焊接夾具或者是組合夾具，將焊接的鋼板進行充分的固定，然后再對其進行焊接工作。通過這種處理方式，只要是提高鋼板的組合剛性程度，有效減小焊接工作當中所產生的不良形變問題，保證裝配工作的幾何尺寸精確度。如果不銹鋼薄板在焊接過程當中的焊縫相對較長，此時可以采用壓鐵法分別放置在焊縫兩側區域，有效降低鋼板的焊接縫變形問題。

2.3 焊接過程中變形控制措施

在不銹鋼薄板的焊接工作中需要注意以下幾個方面問題：首先，在焊接工作中需要盡可能降低加熱過程當中所產生的縱向塑性應力大小，縱向塑性應力當中包含了材料的拉伸、焊接溫度應力等。通過使用各種不同的冷卻夾具，對焊縫兩側的區域位置進行有效的固定和處理，通過使用降溫梯度的均勻預熱方法來保證焊接工作溫度的均勻性。其次，在焊接工作中，需要盡可能加大冷卻工作中的縱向塑性拉力應變大小，其中包含了夾具的拘束動態溫差拉力以及縱向應力大小的控制[2]。

3 結束語

在不銹鋼薄板焊接工作中，必須要充分考慮到不銹鋼的材料構成幾何形態以及尺寸大小等相關影響因素，同時需要選擇層次更高的焊接工藝來加以保障，以此來最大限度上降低不銹鋼薄板的焊接型變量，有效提高不銹鋼薄板的焊接工作質量。