江苏省徐州技师学院 江苏徐州 221000
摘要：不锈钢焊接的应用范围广泛，其焊接质量与生产安全稳定存在密切联系，在不锈钢焊接过程中，必须合理进行焊接质量的把控，降低由于焊接工艺引起的变形发生几率。文章对焊接中存在的影响因素及具体的控制措施进行了分析，以供借鉴。
关键词：焊接工艺；不锈钢焊接；变形
1不锈钢管的焊接工艺
1.1焊接方法
（1）全钨极氩弧焊（GTAW）：这种焊接适合预制壁厚在2～5.8mm，管径大于14mm的管件，单面焊双面成型，焊丝直径ф2.4mm，焊接电压10～12V，焊接电流85～104A之间，焊接速度约3～4cm/min氩气流量8～15L/min，控制最大热输值27kJ/cm。
（2）钨极氩弧焊打底、药芯焊丝CO2气保焊填充盖面（GTAW+FCAW）：这种焊接方法适用于大直径、厚壁管件的焊接，可以用于预制壁厚在3～22mm，管径大于82.6mm的管件，打底采用钨极氩弧焊焊接方法，单面焊双面成型，焊丝直径ф2.4mm，焊接电压11～13V，焊接电流100～110A，焊接速度约4～5cm/min氩气流量8～15L/min，控制最大热输值21.3kJ/cm，填充盖面药芯焊丝CO2气保焊焊接方法，焊丝直径ф1.2mm，焊接电压22～24V，焊接电流165～190A，焊接速度约8～13cm/min，CO2流量15～20L/min，控制最大热输值32kJ/cm。
1.2焊接顺序
对直径小于300mm的管件，焊接时分两段交替施焊；对直径大于300mm的管件，焊接时分四段交替施焊，或者安排双数焊工对称施焊。
2焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响
2.1焊接变形的现象
不锈钢焊接变形包括横向收缩、纵向收缩和弯曲以及角变形等。焊接变形会严重影响不锈钢加工的美观性，还会破坏不锈钢构件的各项性能。
2.2影响因素分析
（1）焊接方法
经过焊接研究者长时间的研究与实践，目前，已经具备了多样化的焊接方法，不同的焊接方法会对工件产生不一样的热输入。就不锈钢材料而言，不同类型的不锈钢材料受到温度的影响程度是不同的，而不锈钢焊接产生变形的重要原因是由于焊接过程中大量的热能输入造成产品上出现高温熔融区、热影响区以及母材的低温区，这些不同区域的不锈钢材料会因为不同的温度出现不一样的质量体积，在冷却后高温区呈现拉应力，低温区出现压应力，这些残余应力最终会导致焊接产品的变形。
（2）焊接顺序
不同的焊接顺序会对工件产生不一样的应力，在这一基础上影响不锈钢焊接成品变形的最主要因素之一是焊接顺序的选择。不同的焊接顺序会直接导致不锈钢焊接成品内部的应力分布发生改变，采取较为合理的焊接顺序，能够有效地优化应力的分配，进一步提升不锈钢焊接成品的质量。
（3）装配间隙与焊接工具
选择合适尺寸的装配尺寸和匹配的焊接工具，可以使不锈钢管之间的接口间隙尽量缩小，从而有效地避免因间隙过大而导致焊接变形。在焊接过程中使用专用的装夹工具，焊后消除焊接应力可以减少焊接变形。
3不锈钢焊接变形的控制措施
3.1焊前的准备工作
在不锈钢焊接过程开始之前，必须做好充分准备，才能够更加有效地避免不锈钢焊接产品变形情况的产生。
（1）了解当前焊接的不锈钢构件之间的焊装要求以及各个不锈钢构建的基本材料特征，并对不锈钢构件进行结构分析和产品性能研究，确定不锈钢构件应该采用哪种焊接方法和焊接工艺进行焊接。
同时，通过了解不锈钢材料构件的结构特征，确定应力集中区域和易变形位置，优化整个产品的焊接顺序，使产品整体呈现较为合理的应力分布，能够有效地减小不锈钢产品的变形；
（2）对不锈钢产品的常见变形进行分析和研究，通过研究归纳出针对该不锈钢产品的预防变形的方案，并设计焊接过程中的变位器和焊接夹具，合适的焊接夹具可以避免焊接过程中的零部件因焊接应力发生位置改变，通过保证不锈钢构件的稳定性，防止不锈钢焊接构件的变形。夹具上的反变形定位可以在减少焊接残余应力的基础上保证焊接尺寸，防止不锈钢产品后续变形。用变位器改变不锈钢产品焊缝的位置，使焊接更容易实施，焊缝成型会更好、变形更小。
3.2焊接材料把控
焊接材料会对焊接质量产生严重影响，由于焊接材料性能存在差异性，且焊接材料的指数存在差异性，所以在焊接过程中应采取不同焊接方式进行焊接，以此获取最佳化的焊接效果。对于焊接材料，必须依靠国家规定，严格执行相关要求。在进行焊接材料选择过程中，材料验收环节、进料环节、入库管理环节、烘干环节等多种内容中必须采取严格措施进行把控，以优化焊接质量。在进行材料管理过程中，必须依照材料的规格和型号进行材料的分类存放，并强化材料的保管，强化材料检验和应用流程几率，以发现材料问题后，尽早进行问题处理，促进焊接质量提升。
3.3焊接过程的质量控制
焊接过程是整个不锈钢结构件加工的最重要环节，防止不锈钢焊接变形的主要的方式是对焊接过程工作进行监督和控制。控制预热温度和层间温度可减小焊接变形，减小焊接残余应力，以防止焊缝产生冷裂纹。通过采取提前编制技术规范、实施现场监督、要求作业人员按照焊接技术要求对焊接件进行预处理、焊接零部件按照技术规范进行装夹定位以及焊接参数满足工艺要求的控制措施，达到提升焊接质量及防止不锈钢焊接构件变形的目的，从而进一步提升不锈钢焊接构件质量的稳定性。除此之外，还要对焊接设备定期进行检修，对焊接工装进行维护，保证焊接过程在一个稳定的环境内进行。对批量生产的不锈钢焊接件，要做好首检和抽检工作，根据产品变形情况，要及时返修和处理。其次，在具体的焊接过程中，要对焊接工作人员进行专业技术知识考核，保证焊接工作人员能够按照标准规范的进行焊接操作。采取以上措施可以有效保证焊接工作的顺利进行，并能够提升不锈钢焊接构件的质量。
3.4热输入控制
热输入的大小对不锈钢焊缝的韧性影响明显。焊接件的变形也与焊接热输入有关，热输入越高焊缝热胀冷缩越厉害，意味着变形越严重。增大焊接速度降低电流和电压，是减少焊接热输入的主要方法。在不锈钢的焊接工艺中，合适的焊接参数能够有效减轻焊接变形。减小热输入要考虑焊接速度，焊接速度与热输入成反比，焊接速度越高，热输入越小，焊缝金属在高温停留时间就短，晶粒越细，焊道宽度越窄，每层需多层多道焊。采用多层多道焊，后层焊道对前层焊道有回火效应，回火效应能减小前层焊道焊缝组织应力和改善焊缝组织。故一般热输入控制在16～22kJcm范围内，多层多道焊，焊道厚度控制在不大于焊条直径为宜，且不大于3.2mm，焊道宽度不得超过焊条直径的3倍。
3.5焊接人员把控
焊接技术的合理应用必须保障技术人员具备专业的理论素养，由于焊接工程质量与焊接技术水平息息相关，所以必须提升焊工素养。在进行不锈钢焊接工作开展时，必须保障焊工能够严格依照焊接要求进行焊接，不断促进焊工队伍技术素养的增强，规范化进行人员管理，以理论和技术形式开展人员考核，定期对焊工工作能力进行分析，以优化焊接队伍建设，优化焊接人员，提升焊接质量。
4结语
综上所述，在不锈钢的焊接过程中，有很多因素会影响焊接的质量，任何一个不合理的因素都会导致不锈钢结构的变形以及不锈钢本身材料的损坏。这些问题会严重影响焊接成品的质量，以致焊接成品的多项功能难以完全发挥，从而会降低焊接成品的实用性。为了避免不锈钢焊接存在变形隐患，有必要从多方面考虑不锈钢焊接工艺及相关的参数，充分了解不锈钢焊接工艺的要点，提高不锈钢焊接施工的质量。
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