解决不锈钢焊接变形的几种方案
不锈钢贮罐焊接变形控制QC
不锈钢贮罐焊接变形控制QC引言不锈钢贮罐在各种工业领域中被广泛应用，其具有抗腐蚀性能强、强度高、寿命长等优点。
然而，由于焊接过程引起的热应力和残余应力，不锈钢贮罐在焊接后往往会出现各种变形问题，严重影响了贮罐的使用效果和外观质量。
因此，控制焊接变形成为不锈钢贮罐制造工艺中的重要环节。
本文将介绍不锈钢贮罐焊接变形的原因及影响因素，并针对不同类型的焊接变形提出相应的控制措施。
1. 不锈钢贮罐焊接变形原因不锈钢贮罐焊接变形主要受以下几个因素的影响：1.1 热影响区域焊接过程中，焊接热量导致不锈钢贮罐局部区域加热膨胀，而周围区域温度较低，未发生膨胀。
热应力的不均匀分布导致了不锈钢贮罐的变形。
1.2 焊缝收缩焊接过程中，焊缝受到热量的作用而融化，随后冷却收缩。
由于焊缝收缩比周围区域收缩更多，导致焊缝两侧产生挤压力，进一步引起了不锈钢贮罐的变形。
1.3 焊接应力焊接过程中产生的残余应力是不锈钢贮罐变形的主要原因之一。
焊接过程中的热循环和相变过程引起了材料的塑性变形和应力积累，长期作用下导致了焊接变形。
2. 不锈钢贮罐焊接变形影响因素不锈钢贮罐焊接变形受以下因素的综合影响：2.1 板材厚度板材厚度是影响不锈钢贮罐焊接变形的重要因素，厚度越大，焊接过程中产生的应力和变形也越大。
2.2 焊接速度焊接速度过快会导致热输入不足，焊缝收缩量较小，从而减少了变形；而焊接速度过慢会导致热输入过多，产生较大的应力和变形。
2.3 焊接序列焊接序列也会对不锈钢贮罐的变形产生影响。
合理的焊接序列可以减少热循环对材料的影响，降低变形程度。
2.4 焊接位置焊接位置的选择也会对贮罐的变形产生影响。
如果焊接位置在材料的边缘区域，则会产生较大的变形。
3. 不锈钢贮罐焊接变形控制措施为了控制不锈钢贮罐的焊接变形，以下措施可以被采用：3.1 预热措施采用适当的预热措施可以减少焊接热应力和残余应力，从而降低不锈钢贮罐的变形程度。
3.2 焊接顺序合理的焊接顺序可以减小热循环对材料的影响，降低变形程度。
如何控制钢板焊接角变形的方法
如何控制钢板焊接角变形的方法
1. 选择合适的焊接工艺：根据钢板的材质、厚度和设计要求，选择适当的焊接工艺，如TIG焊接、MIG焊接、电弧焊接等。
2. 使用预热和后热处理：在焊接前对钢板进行适当的预热可以减少焊接时的热应力，降低变形的概率。
焊接后进行后热处理，逐渐降低钢板温度，使其冷却均匀，有助于减少焊接后的变形。
3. 控制焊接顺序和焊接层数：合理控制焊接的顺序和层数，尽量使焊接残余应力均匀分布，减小钢板的变形。
4. 使用焊接夹具：焊接夹具可以固定和支撑钢板，在焊接过程中稳定工件的形状，减少变形的可能性。
5. 使用预拉力：通过在焊接之前施加适当的预拉力，可以在焊接过程中减小变形的程度。
6. 选择合适的焊接参数：根据钢板的材质和厚度，调整焊接电流、电压、速度等参数，以实现最佳焊接质量和减小变形。
需要注意的是，钢板焊接角的变形是正常的现象，完全消除变形是很困难的。
以上方法可以帮助减小变形的程度，但根据具体情况可能需要综合应用多种方法才能得到满意的效果。
不锈钢焊接操作方法及变形控制要点
工作研究不锈钢焊接操作方法及变形控制要点王心龙 李 彬（中车集团大连机车车辆有限公司城铁分厂，辽宁 大连 116022）摘 要：随着我国经济发展速度不断增加，我国的工业规模不断扩大和工业技术水平不断提高，对工业产品的要求也越来越高。
不锈钢作为一种耐腐蚀的金属材料，其工业产品的优良性能越来越受到欢迎。
焊接作为一种高效低成本的技术也被广泛用于不锈钢产品的加工过程中。
为保证不锈钢焊接产品的合格率，需要对不锈钢焊接产品的焊接变形问题进行控制，焊接变形控制是否有效直接决定了焊接结构的稳定性以及焊接成品的质量。
关键词：不锈钢焊接；操作方法；变形控制引言不锈钢材料因其具有良好的抗腐蚀性而广泛应用于海上平台的管汇建设。
但由于其自身具有热膨胀系数高、导热系数小的特点，在焊接过程中常常产生因热影响急剧变化导致的焊接变形。
在现场发现，不同尺寸类型不锈钢管线的焊接变形具有多种形式，不但严重影响了管线的安装精度，且由于变形导致的局部应力集中会进一步降低结构的承载能力，造成安全隐患。
而现有的焊接变形控制方法尚未形成完善的体系，对于不同类型的管线焊接变形形式适用性较差，往往过多依赖施焊人员的操作经验，给现场焊接质量控制带来困难。
1不锈钢焊接操作方法焊接是一种用高温和高压的方式实现金属接合，并将热塑材料将介质之间结合的工艺，其原理就是通过加压或者加热，并辅以填充材料让工件之间紧密结合。
其技术原理较为简单，但是实际的操作中，因为不同的焊接介质和焊接要求，其还是有比较大的区分。
在此列举了几种比较常见日常使用也比较方便的焊接工艺，主要的焊接类型及优缺点比较。
不锈钢焊接基本方式有两种，第一种是传统的焊条电弧焊接，第二种是气体保护焊接。
焊接工艺按照焊接途径区分，可以分为熔焊、钎焊和压焊，在技术的进步下，也有电子束、超声波焊接等方式，对环境的要求也越来越低，多环境均可操作。
同时，基于焊接可能给操作人员带来身体上的损伤，因此在实际的操作过程中需要佩戴防护措施。
不锈钢常选用的焊接方法
不锈钢常选用的焊接方法不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料，常用于制作各种机械设备、压力容器、管道等。
为了确保不锈钢制品的质量和性能，选择合适的焊接方法非常重要。
下面是几种常用的不锈钢焊接方法。
1. TIG焊接TIG焊接是一种常用的不锈钢焊接方法。
TIG是指钨极氩弧焊接，该方法通过在不锈钢焊缝处点燃一束纯钨电极产生的氩弧，在焊接区域内产生高温来融化不锈钢材料。
TIG焊接方法适用于各种不锈钢材料的焊接，可焊接各种形状的工件，并且焊缝质量高、焊接变形小。
2. MIG / MAG 焊接MIG/MAG焊接是一种半自动或全自动的不锈钢焊接方法。
MIG是指金属惰性气体焊接，而MAG是指金属活性气体焊接。
该焊接方法通过使用具有电流的金属焊丝和保护性气体，将焊丝送入工件形成焊缝。
该方法适用于焊接速度较快、自动化程度高的生产线，适用于焊接较厚的不锈钢板材。
3. 电弧焊接电弧焊接是一种利用电弧加热熔化金属并形成焊缝的不锈钢焊接方法。
常用的电弧焊接有手工电弧焊、埋弧焊以及自动电弧焊等。
电弧焊接方法适用于各种厚度的不锈钢板材，操作简单、灵活性高，但焊接速度较慢。
4. 氩弧焊接氩弧焊接是一种利用氩气和电弧产生高温来融化金属的不锈钢焊接方法。
通过在不锈钢焊缝处形成氩气保护层，防止氧气和氮气等杂质对焊缝的氧化和污染。
氩弧焊接方法适用于需焊接较薄的不锈钢板材，具有焊缝质量高、焊接变形小的优点。
5. 激光焊接激光焊接是一种利用激光束对材料进行加热和熔化来实现焊接的不锈钢焊接方法。
激光焊接具有热输入小、金属溶液混合程度好、焊接速度快等优点。
该方法适用于高精度、高效率的焊接工艺，但设备成本高。
以上是几种常用的不锈钢焊接方法，每种焊接方法都有其适用的场合和特点。
在选择焊接方法时，需要根据不锈钢材料的特性、工件形状和要求、焊接速度等因素进行综合考虑，以确保焊接质量和工艺效率的要求。
包装机不锈钢构件焊接变形分析及控制
包装机不锈钢构件焊接变形分析及控制摘要:本文针对包装机械中不锈钢件焊接变形问题进行了分析,总结了变形类型和原因及控制焊接变形的几种方法。
关键词:焊接变形变形类型变形成因控制措施1 不锈钢焊接方法不锈钢焊接方法有多种,最常用的有手工焊、金属极气体保护焊和钨极惰性气体保护焊。
此类都属熔化焊接法。
它是指在接头处局部加热至焊丝和被焊接材料熔化成金属液体,形成熔池,随后凝固成固态,使得两块钢材料焊接成一个整体(如图1所示)。
2 焊接变形成因焊接变形是由多种因素交互作用引起的,在焊接过程中,由于施焊电弧高温将会引起钢结构瞬态热变形,焊接完成后冷却到室温时出现残余变形。
在这两类变形中,焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素,也是破坏性最强的变形类型[2]。
2.1 材料性能焊件材料的性能对焊接变形具有重要影响。
主要包括材料的刚度、热传导系数、热膨胀系数、材料在高温时的屈服极限、弹性模量以及温度变化率等等。
2.2 焊接结构焊接结构的设计对焊接变形具有重要影响,包括焊缝分布、焊缝截面积、坡口形式、焊件板的厚度等等。
在焊接过程中尽量对称、均匀、分散焊缝,以减少焊件变形。
2.3 焊接工艺第一,焊接温度的影响。
引起焊接温度不同的原因有多种,比如焊接电流电压大小、焊条直径粗细,焊接速度快慢,焊接方法等[3]。
第二,金属再结晶。
当钢材料产生塑性变形后,金属的再结晶将会导致材料内部组织的不均匀变化。
第三,焊缝位置、长度和数量。
当焊缝位置和数量不合适时,也会导致钢构件产生变形。
一般焊接位置和数量应尽量对称安排,减少减少引起系列变形的可能。
第四,焊接顺序。
改变焊接顺序可以改变残余应力分布及应力状态,减少焊接变形。
此外,还有多层焊接工艺、构件的定位或者固定方法、焊件与母材的厚度差异、焊接方法、焊件的形状等都能引起不同形式的变形。
3 变形类型钢构件变形类型有多种,按照焊接变形形态和方式大致分为以下几种常见类型:收缩变形:即焊件焊后尺寸缩短。
不锈钢薄板焊接方法与技巧
不锈钢薄板焊接方法与技巧随着工业的发展，不锈钢薄板在生产和加工中被广泛应用。
不锈钢薄板具有耐腐蚀、耐高温、强度高、表面光洁等优点，被广泛应用于食品加工、化工、医疗器械、航空航天等领域。
不锈钢薄板的焊接是不可避免的，但焊接过程中易产生变形、裂纹、气孔等问题，因此需要掌握一定的焊接方法和技巧。
一、不锈钢薄板焊接的常用方法1. TIG焊接法TIG焊接法是一种高质量的焊接方法。
该方法需要手工操作，适用于对焊缝质量要求较高的场合。
TIG焊接法的优点是焊接质量好、焊缝外观美观，缺点是速度慢、操作难度大。
2. MIG/MAG焊接法MIG/MAG焊接法是一种自动化程度较高的焊接方法。
该方法适用于对焊缝质量要求不太高的场合。
MIG/MAG焊接法的优点是速度快、效率高，缺点是焊缝质量不如TIG焊接法。
3. 电弧焊接法电弧焊接法是一种常见的焊接方法，该方法适用于对焊缝质量要求一般的场合。
电弧焊接法的优点是速度快、操作简单，缺点是焊缝质量不如TIG焊接法。
二、不锈钢薄板焊接的技巧1. 焊接前的准备工作在焊接前需要对不锈钢薄板进行清洁处理，以去除表面的油污、氧化物等杂质。
同时，在焊接前需要对焊接区域进行加热，以减少焊接时的变形。
2. 焊接中的控制在焊接过程中需要控制焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数，以确保焊缝质量。
同时，在焊接过程中需要控制焊接区域的气氛，避免氧化等不良影响。
3. 焊接后的处理在焊接后需要对焊缝进行后处理，以确保焊缝的质量。
常用的后处理方法包括研磨、抛光、清洗等。
三、不锈钢薄板焊接的注意事项1. 选择适当的焊接方法在选择焊接方法时需要考虑到不锈钢薄板的材质、厚度、焊接要求等因素，选择适合的焊接方法。
2. 控制焊接参数在焊接过程中需要控制焊接参数，以确保焊缝质量。
如果焊接参数不合适，易产生变形、裂纹、气孔等问题。
3. 焊接区域的保护在焊接过程中需要保护焊接区域，避免氧化等不良影响。
常用的保护方法包括惰性气体保护、药芯焊丝保护等。
304不锈钢焊接热裂的原因及解决方法
一、304不锈钢是奥氏体不锈钢,相当于1Cr19Ni9.SUS304不锈钢是0Gr18Ni9的材质,产生热裂纹的可能性比较大，奥氏体不锈钢有一个特点:他在900多度以上时是奥氏体，900多度以下至600多度时是马氏体,温度继续下降，就又转变为奥氏体。
焊接时接口开裂就是在马氏体阶段开裂的。
解决的方法：减小一下焊接时的热输入量,加大焊后水冷却的工艺，使其在马氏体阶段的时间缩短,避免焊件在敏感的温度区间停留，接口就不会裂了。
二、不锈钢的焊接1、奥氏体不锈钢的焊接不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称,钢中所加合金元素在10%（质量分数）以上，属于高合金钢.它包括奥氏体型、马氏体型、铁素体型、奥氏体－马氏体型和沉淀硬化型五类。
焊接奥氏体不锈钢（0Cr18Ni9、00Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2、0 0Cr18Ni12Mo2、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti 等）主要问题是热裂纹――焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区所产生的焊接热裂纹、脆化、晶间腐蚀――沿金属晶粒边界发生的腐蚀破坏现象。
和应力腐蚀开裂――金属材料（包括焊接接头）在一定温度下受腐蚀介质和拉应力的共同作用而产生的裂纹.此外,因导热性差,线膨胀系数大，焊接变形也大.1）热裂纹与结构钢相比，它的热裂纹倾向较大，在焊缝及热影响区均可能出现热裂纹。
最常见的是焊缝结晶裂纹－－在焊缝凝固过程的后期所形成的焊接裂纹，时在热影响区和多层焊层间还会出现液化裂纹。
含镍量越高，产生热烈倾向越大，而且越不容易控制。
;防止措施：a。
严格限制硫、磷等杂质的含量.b。
调整焊缝金属组织，以奥氏体为主的γ＋δ双相组织具有良好抗裂性。
c。
调整焊缝金属合金成分,在单相稳定奥氏钢中适当增加锰、碳、氮的含量.d.采用小线能量及小截面焊道2)接头脆化奥氏体钢焊接接头的低温脆化和高温脆化是值得注意的问题防止措施:a。
严格控制焊缝中铁素体含量(体积分数)2～7％,因为4 75℃脆化和δ相脆化易出现在铁素体中。
焊接变形的原因及控制方法
焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。
变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响，因此需要采取控制措施来减少焊接变形。
1.熔融区的体积收缩：在焊接中，熔融区的温度升高，熔化的金属液体会发生体积收缩。
当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化，熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。
2.焊接应力：焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。
焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。
3.材料的热物理性质差异：焊接过程中，不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。
为了控制焊接变形，可以采取以下方法：1.合理设计焊接结构：通过合理设计焊接结构，可以减轻焊接变形产生的程度。
例如，在设计焊接结构时可以采用对称组织，增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。
2.使用焊接工艺参数：调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流和电压等，可以减少焊接变形。
例如，在焊接速度控制方面，可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。
3.采用预应力：对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生，常见的方法有热拉伸和压力留置法。
4.使用夹具和支撑物：采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定，可以减少焊接变形的产生。
夹具可以限制材料的收缩和变形，支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。
5.控制焊接热输入：通过控制焊接热输入来减少焊接变形。
可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。
总之，焊接变形是焊接过程中难以避免的问题，但通过合理的设计和控制参数的调整，可以有效减少焊接变形的产生，提高焊接结构的质量和可靠性。
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不锈钢零件在加工过程中，往往会遇到因为焊接造成的零件变形的情况。
零件变形还仅仅是表面现象，由于焊接热源的作用，很容易使焊缝金属以及焊接热影响区域出现过热，常常会导致焊缝金属和热影响区金属晶粒粗大产生缺陷，性能变差。
另外为了预防和消除焊接对零件带来的不利影响，需要控制零件温度，等待零件冷却进行下一道焊缝焊接或下一道工序加工需要很长时间，影响工作效率，所以就此提出几种解决方案以供参考。
在具体焊接时，零件体积特别是厚度与焊道的密度、焊脚高度等都有着密切的关系，特别在不锈钢薄板零件加工过程中，焊接时由热源（电弧）把母材（零件）融化（薄板零件一般不需要填加焊丝），使零件需要焊接的部分熔化形成熔池，之后自然冷却结晶形成焊缝，因为零件体积太小，焊接热量无法快速散发，会出现零件翘曲变形的现象，对零件的外观和形位公差都会造成很大的影响，解决这个问题需要从几个方面入手。
焊接方案
目前一般工厂不锈钢焊接会采用两种焊接方式：⑴焊条电弧焊接。
这种焊接方式是较为传统的焊接方法，对焊工要求高，焊接对零件的热影响大，焊后处理工时较长，焊接质量不好控制。
但是设备相对简单，可以通过灵活的变换焊条材质焊接不同材质的材料；⑵气体保护焊。
气体保护焊分为几种，我们现在要讲的是焊接不锈钢时一般工厂使用的氩弧焊接，即以氩气或混合气（MAG焊）作为保护气体的一种焊接方式，这种焊接优点是焊接速度快、热影响区小，焊后处理简单。
所以在焊接不锈钢零件时为减小零件的热影响，尽量采用气体保护焊接。
在焊接工艺制定时尽量采用左右交替焊法、对称焊法、分段焊法等，具体原则为先内后外、先少后多、先短后长。
焊接电流、电弧电压等焊接参数也会影响到焊接变形，不锈钢构件焊接时，随着零件的增大，焊接电流也要变大，同时为了使焊件局部受热更均匀，应对焊接电流进行严格控制，若焊接电流过小，会对焊接质量造成影响，若焊接电流过大，焊接变形很可能会比较严重。
所以在焊接时就需要操作者根据零件材料的厚度和焊缝要求合理的调整焊接电流、电弧电压等焊接参数。
焊接工艺
⑴形状简单的小型零件。
比如焊接搭接方式为L型、T型或平面搭接零件，可以在零件下面焊道位置加垫铜板（8mm 以上厚度），焊道位置下加垫铜板示意图如图1所示。
由于铜板热传递效率比钢板的热传递效率高，所以能够快速的把焊接热量带走，减小零件的热变形。
如果零件的外形不是很平整或有凸起不便于与铜板紧密接触，也可以使用吸水性较好的厚棉布或毛毡浸湿后垫在零件下面焊道位置，也可以有效的减小零件变形。
图1 焊道位置下加垫铜板
⑵形状复杂或零件较大。
由于形状复杂或没有加垫铜板的空间，不能用上述方案解决问题，所以需要采用水冷法解决这个问题（图2）。
水冷法一般分为两种：①喷淋冷却法。
在零件焊道的背面采用水流喷淋的方法降温，这种方法适用于面积较大的零件，同时必须是T型或L型（需要调节水流角度）搭接方式的焊道，避免水流进入到焊道位置。
此种方法的优点是冷却效果好，便于批量生产，缺点是焊接条件要求较高（需要专用设备）、加工零件种类单一；②湿沙冷却法。
对于平面搭接形式的焊道，由于不能保证水流不进入到焊道位置，所以不适用喷淋冷却法。
可以采用湿沙冷却法：选择大于焊接零件的容器盛满沙子，注入清水至沙子完全浸透，焊接时
将零件平放于湿沙上，使零件焊道背面位置充分与湿沙接触，即可开始焊接。
此种方法的优点是操作简便，适用于各种复杂形状的零件；缺点是不便于加工大型零件。
⑶厚板大型零件的焊接。
图2 水冷法示意图
一般是指6mm以上零件的焊接，此类零件焊接时由于零件较大，焊道较长、焊脚较高（熔池大、热影响区大），所以焊接时会出现由于热变形造成的弯曲变形，为解决这一问题，就需要从几个方面入手：①焊接时提前做好降温措施（参考小型零件降温方案）；②焊接预留变形量。
由于大部分零件焊接时很难两面同时对称焊接或只要求在一侧焊接，焊接时就会因为零件受热不均匀形成弯曲变形，所以就需要根据零件的长度、材料厚度（焊脚高度）和形状来提前朝变形的反方向弯度零件，用以抵消零件的焊接变形。
这项操作需要经验丰富的工程技术人员或技术工人根据经验做出判断，采用工装卡具固定零件，首件加工完成后再根据实际效果做出微调。
图3 焊接预留变形量
零件焊接后的应力消除
不锈钢零件相对于普通碳钢零件焊接，不锈钢导热系数比碳钢小、电阻大、膨胀系数也比碳钢大，所以不锈钢的热传递慢、热变形也会更大。
即使零件加工完成后表面看起来变形不明显，在接下来的运输、使用过程中也会因为振动、敲击或温度变化而发生变化，直接影响零件的外观、尺寸和使用效果，所以较大型零件特别是材料较厚（焊脚高度高、熔池大）、焊道较多的零件，在加工完成后一定要进行应力消除。
应力消除可采用自然时效和人工时效。
自然时效一般应用于大型铸件，不适用一般焊接零件，而且周期长，不便于工期控制；人工时效大致分为两种，分为热处理时效和振动时效。
热处理时效是将零件加热到550～650℃进行应力退火，这种方法比自然时效节省时间，效率高，但是一般工厂不具备加工条件，外协加工运输成本增加，一般不被采用。
振动时效是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力造成的塑性变形得以减轻，从而达到消除应力的目的。
工作原理是将一个具有偏心重块的电机系统（激振器）安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。
经20～30min的振动处理即可达到调整内应力的目的，一般累计振动时间不应超过40min。
此方法对加工场地要求低、操作简单，为大多数工厂采用。
经过人工时效处理后的零件结构更加稳定，不会因为外部环境的影响而发生结构和外观的变化，为零件质量的稳定性提供了保障。
结束语
总之，焊接变形在不锈钢焊接中是不可避免的，对不锈钢构件的加工和实际使用有一定的影响。
为了避免这些影响，就要从焊接工艺上多下功夫，包括焊接方法、工艺参数、顺序、构件的定位与卡装、焊后处理等，争取把焊接变形控制到最小。
在每个环节控制过程中，都需要工程技术人员与焊接操作工紧密配合，理论数据与实际情况相结合，合理地制定施工方案，因地制宜地对构件焊接变形进行全方位控制，才能制造出更加完美的产品。