程林
大连机车车辆有限公司钢结构分厂
摘要：铆工焊接是一个精细的作业，其中每个环节都可能存在问题，例如尺寸偏差，产生夹渣，出现裂纹，但是最重要的还是焊接过程当中焊件因高温发生变形，这种情况称作为焊接残余变形，其结构完整性、工艺合理性都会因此而受到影响，并且多数情况下甚至是不可逆转的，即便可以矫正，难度系数也很高，很难精确处理，甚至在工厂中还会影响后续的工作，此论文针对焊接中存在的问题进行阐述，并提出解决策略。
关键词：焊接问题，焊接残余变形、精度测量、解决措施
一、铆工当中存在的主要问题
（一）、焊接的尺寸容易发生偏差：焊接结束后存在的缝隙，其宽度，余高，焊缝根角至焊缝外边的尺寸不符合标准，出现过大或者过小的情况，因为其坡口不符合标准，或者焊接不规范出现的情况，缝隙尺寸过小会使强度降低，而缝隙尺寸过大会导致应力集中，疲劳强度降低。
（二）、出现气孔：焊件表面存在许多锈蚀或者氧化程度过重，或者上面的污渍没能清理干净，焊接的电流不标准，使得气体存在于材料内部未能排除干净，导致出现一些气孔，既影响美观又影响焊接的效果，并且焊接地的密度也会降低，并且能够承受交变载荷的作用的能力也会大大降低。
（三）、焊接结束后焊件出现裂纹：裂纹有热裂纹、冷裂纹以及延迟裂纹的区别，这个和焊件的结构，坡口的设计以及焊接是否规范，电流是否符合标准都有着密切的关系，裂纹太多会使得焊接缝隙的截面发生变化，成为尖角状，导致焊件内各部分之间产生相互作用的内力过于集中，从而降低焊接头部的疲劳强度。
（四）、焊接残余变形：这是十分常见的问题，并且和以上其他几种问题有着密切的联系，甚至在部分情况下会导致前面说到问题的发生，焊接残余变形是指焊接过程中出现加热及冷却之间的不平衡，焊件内部因为冷却较快的低温区部分约束了冷却较慢的高温区部分，使得冷却较慢的部分不能自由收缩变形，低温区出现一种拉应力，而高温区出现压应力，加热便是反过来的情况，这种产生的力叫做焊接残余应力，因为它的产生，导致结构上出现肉眼可见的变形，以钢材为例，焊接通常是在接头处局部加热，使接头部分和焊接的材料在高温下化作液体融合在一起，随后使其冷却变成固体完成焊接，在这个过程当中，材料会因为加热膨胀，因为冷却收缩，加热、冷却反复进行，收缩和膨胀均不能顺利进行，从而会出现变形，并且在焊接完成后保留下来，焊接残余变形可分为多种，分别有收缩变形，弯曲变形，角变形和波浪变形等，且十分常见，焊接残余变形会直接影响结构性和工艺性，对焊件的强度，受到压力时的稳定强度，加工时的精准度都会有着很大的影响，会使产品的质量大打折扣，因此，采取措施避免残余变形的发生是很有必要的。
二、铆工存在的问题解决策略
（一）提升相关人员的技术水平
一个好的技术人员的作用是举足轻重的，铆工素有“铁裁缝“之称，技术水平过硬的技术人员可以很好的规避可能发生的问题，不管是出现裂纹，还是气孔，即便是因为焊接残余应力引发的变形也可以保持在控制之内，不至于对焊接要求的标准产生影响。
（二）设备精良，材料优选
所谓“工欲善其事，必先利其器“，精良的设备和优质的材料是保证问题减少的必要条件，好的材料可以规避许多可能发生的问题，如果设备首先出现问题，材料也含有许多杂质，或是污染严重，那么很难做出符合标准的成品。
（三）管理和监督方面应当加大力度
即便是再优秀的铆工，也会有着出纰漏的时候，因此需要有人员反复检查，监督工作，对设备时常进行必要的检查，数次检测铆工是否按照要求进行操作，确保流程当中尽量不存在隐患，即便不能完全避免，也可以有效的减少问题的发生。
（四）各种具体问题的解决方法
1.气孔：清除焊件表面被氧化污染、的部分，使用偏碱性的焊条，焊前应当提前预热
2.裂纹：裂纹的产生有着许多类别，以热裂纹举例，热裂纹还有结晶裂纹和液化裂纹两种情况，结晶裂纹是因为其中c、s、p含量过高的问题，如果这三种元素含量较少，那么抗裂纹能力越大，当然，如果焊接缝隙横截面的形状得到适当的变化，这些低熔点的共晶体会被推向不容易产生裂纹的地方，而液化裂纹同样是因为这些共晶体，如果其直边的对接接头没有坡口，可以适当加大焊接缝隙的间隙，大约4毫米左右。
三、焊接残余变形的解决办法
焊接残余变形可以避免，首先其焊接顺序需要合理，不同的焊接先后过程产生的变形不尽相同，一个好的焊接顺序可以控制其变形量，变形量达到可控范围之内，焊接残余变形便不是问题，例如焊接缝隙的结构使对称，则应当使用对称焊接，通过先后焊接缝隙的熔敷量控制变形量。
而对于已经发生的焊接残余变形，可以通过火焰矫正，焊接残余变形本来就是因为高温之后加热和冷却，产生焊接残余应力而导致的形变，只要使得火焰导致的二次变形和之前的变形力度互相抵消，焊接残余变形就会得到矫正，所以通过升高温度，并且扩大材料的受热区，这样其变形的区域也会增大，内应力也会同时增大，而材料本身抵抗变形的应力强度也会降低，对于一个已经发生形变的材料，将会得到很好的矫正，焊接残余变形导致的形变本身是多种多样的，所以加热的位置需要专门针对其形状进行改变。
四、结束语
铆工焊接当中存在的问题是多样且复杂多变的，因此，有着一个严格规范的流程是很有必要的举措，如果可以做到每一步都按照标准严格遵守，那么问题将会很好的得到规避，从细节入手，注重细节，这样即便是出现什么突发问题，大多数情况下都可以得到解决，从而保证焊接过程的顺利进行，而作为一个优秀的铆工，有着处理应急问题的能力是必备的品质，当然同时也需要其他人员监督，对焊接的应用、焊接的流程等多处进行细致的管控。
参考文献
[1]、黎业，工业管道安装过程中的焊接缺陷及预防措施。大众标准化 2020,(22),19-20
[2]、王世达 程尚华 贾晓燕，焊接残余变形的火焰矫正工艺研究。金属加工(热加工) 2020,(02),38-40
[3]、李季，焊接应力、焊接变形的产生和控制。中国新技术新产品. 2010年09期 第116页