包装机不锈钢构件焊接变形分析及控制
焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响及对策分析
焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响及对策分析摘要:随着我国社会不断发展和进步,各个行业的生产过程也在不断引入新的科学技术,从而提高生产效率。
其中，在对不锈钢零件进行加工过程中,需要用到焊接工序.而在实际焊接的过程中,由于其会产生大量的热量,在冷却焊缝之后,较高概率会出现焊接变形的现象,从而导致不锈钢构件的使用性能不达标。
故此，文章就焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响进行了分析,具体内容供大家参考和借鉴。
关键词:焊接工艺;不锈钢;焊接变形;影响引言当前的工业生产过程中,对于不锈钢材料的加工是生产过程重要组成部分,尤其是在重工业生产过程中。
而在对不锈钢构件进行焊接的过程中,其常常会出现焊接变形等问题，要想避免此种问题出现,相关技术人员就需要采取有效措施来提高焊接技术水平,从而保证焊接的质量。
一、导致不锈钢焊接变形因素分析(一)焊接方式的影响研究通常情况下,不锈钢焊接变形的众多影响因素中,由于焊接方式不同所造成的影响相对较大,其本质是因为不同焊接方式在焊接过程中所散发的热量不同,这就使得不锈钢焊接变形程度也不尽相同。
从当前我国不锈钢焊接工艺来看,其焊接方式和手段星多样化趋势,这在一定程度上使得焊接出现严重的变形问题,同时也给后续的操作造成困扰。
因此为了有效解决焊接方式对不锈钢焊接变形的影响,再进行焊接前,相关工作人员必须要结合实际,同时考虑好不锈钢焊接的本质明确具体的焊接工艺手段.以确保不锈钢焊接变形问题得到有效控制。
(二)焊接参数焊接参数通常包括焊接电流、电弧.电压等,在焊接过程中这些参数会直接对不锈钢焊接变形造成影响。
其实在进行不锈钢焊接操作的时候,其焊接顺序和焊接方法依照不同情况是随时发生变化的,焊接技术人员可以依据实际情况进行调整，同样焊接参数也是可以调整的。
焊接时的实际电流与焊接温度有一定的关系,一般焊缝中心的温度达到了2000C,中间弧柱的温度高达5000C,阴极区的温度达到了1300- 2500C。
焊接变形的分析与控制
焊接变形的分析与控制随着我国钢结构产业的高速发展，焊接技术在钢结构工程中得到大量的应用，焊接工件尤其是厚板件的变形现象也成为人们密切关注的焦点。
在焊接过程中，焊接残余应力和焊接变形会严重影响制造过程、焊接结构的使用性能、焊接接头的抗脆断能力、疲惫强度、抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂能力。
焊接变形在制造过程中也会危及外形与公差尺寸、接头安装偏差且增加坡口间隙，使制造过程更加困难，当出现题目时还需采取一些费时耗资的附加工序来进行弥补，不仅增加本钱，还可能出现由此工序带来的其他不利因素。
因此，要得到高质量的焊接结构必须对这些现象严格控制。
焊接应力分析熔化焊接时，被焊金属在热源作用下发生局部加热和熔化，材料的力学性能也会发生明显的变化，而焊接热过程也直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织、残余应力与变形大小，所以焊接热过程的正确计算和测定是焊接应力和变形分析的条件。
因此在焊接过程的模拟研究中，只考虑温度场对应力场的影响，而忽略应力场对温度场的作用。
同时，非线性、瞬时作用以及温度相关性效应等也会妨碍正确描述在各种情况下产生的残余应力，并使同一系统化的工作很难完成。
为使其简单化，实际中常用焊接性的概念作为一种分类系统，将焊接分解为热力学、力学和显微结构等过程，从而降低了焊接性各种现象的复杂性。
图1所示的工艺基础将焊接性分解为温度场、应力和变形场以及显微组织状态场。
这种分解针对焊接残余应力和焊接变形的数值分析处理很有价值。
在狭义上，焊接性又可理解成所要求的强度性能。
影响强度性能的主要因素又包括化学成分、相变显微组织、焊接温度循环、焊后热处理、构件外形、负载条件以及氢含量等。
因此可将图1扩展成图2以夸大相变行为的影响。
其中，图1和图2中的箭头表示相互影响，实箭头表示强烈的影响，虚箭头表示较弱的影响。
显微组织的转变不仅决定于材料的化学成分，也决定于其受热过程（特别是与焊接有关的过程），特别是它在焊接接头的热影响区和熔化区的影响更加引人留意。
不锈钢焊接变形的控制与矫正
不锈钢焊接变形的控制与矫正
不锈钢焊接过程中会产生热量，导致变形。
因此，控制和矫正不锈钢焊接变形是非常重要的。
1. 控制变形
（1）减少热输入量。
通过调整焊接电流、电压、速度、焊接
层数等参数，尽量减少热输入，从而减少变形。
（2）固定和支撑工件。
在进行焊接时，通过固定工件或在焊
接过程中添加支撑件，可以增强工件的刚性，从而减少变形。
（3）控制焊缝长度。
焊缝长度越长，变形越大。
因此，在焊
接过程中应尽量控制焊缝长度。
2. 矫正变形
（1）机械矫正。
通过机械手段对变形进行调整，如使用千斤
顶对变形部位进行压缩或拉伸等。
（2）热矫正。
通过局部加热变形部位，使其变形到规定位置，并进行冷却定型，从而实现矫正。
（3）化学矫正。
通过对变形部位进行化学处理，如酸洗、电
化学研磨等，来达到矫正的目的。
需要注意的是，焊接变形的控制和矫正应该在焊接完成后尽快
进行，以免影响后续加工和装配。
同时，矫正时应注意不要改变工件的尺寸和形状，以保证其质量和性能。
关于不锈钢焊接应力与变形控制的分析
关于不锈钢焊接应力与变形控制的分析摘要随着我国工业发展水平的提升，高端产业迅速崛起，大型加工机械设备的应用范围逐渐扩大，推动了不锈钢产业的发展。
本文首先对不锈钢焊接过程中，出现的应力和变形问题的原因，进行了简单概述，分析了受热原因、金属组织变化以及焊接中金属的收缩特性等方面的原因；其次，重点分析了不锈钢焊接中，应力变形的有效控制措施，希望能为该领域关注者提供有益参考。
关键词不锈钢；焊接；应力；变形前言随着我国国民经济的发展以及科学技术水平的提升，国内不锈钢焊接工作，在實际的操作和管理环节，需要重点关注到，不锈钢材料的应力和变形问题。
对于现代化工业生产和制造来说，不锈钢材料和不锈钢焊接技术的有序发展，会在很大程度上，提升我国工业生产水平。
因此，如何在这一过程中，充分地探究出不锈钢焊接中应力变形的控制措施，成为相关领域工作人员的工作重点之一。
1不锈钢焊接应力变形产生的原因不锈钢焊接中，产生应力和出现变形的原因，具体分为以下几个方面：1、1受热不均匀在进行焊接中，操作人员对于构件进行了不均匀加热。
在加热的过程中当温度高于材料的屈服点温度时，构件会出现明显的压缩塑性变形问题。
当冷却之后，构件会产生残余应力。
此外，在进行加热的过程中，如果出现了不均匀加热问题，会导致焊件变形的方向和焊接之后焊件的变形方向相反的情况。
在进行焊接加热时，焊缝与其附近区域会产生压缩塑性变形情况，当冷却后，压缩塑性变形区会产生明显的收缩[1]。
1、2金属组织变化在进行加热时，金属材料会因为不同的环境温度，出现不同的组织结构变化。
在不同条件下得到的组织结构，会产生不同的比容，因此导致焊接应力变形问题产生。
1、3焊接金属收缩特性2不锈钢焊接应力变形的控制措施对不锈钢焊接中的应力和变形进行控制时，可以从两个方面着手，即分别探究焊接应力和焊接变形的有效控制措施。
2、1不锈钢焊接应力的控制措施（1）热处理法。
不锈钢焊接中，应力的控制和消除措施，主要的措施为热处理方法。
不锈钢焊接成型的变形控制与分析
不锈钢焊接成型的变形控制与分析摘要：介绍了不锈钢焊件在焊接成型过程中几种常见的变形形式，并详细分析了不锈钢焊件焊接过程中各种变形产生的原因，针对不锈钢焊接变形产生的原因进行具体研究探讨，并通过针对性的改善措施、加强焊接成型控制，从而完善焊接工艺，进一步提高焊接构件质量。
关键词：焊接工艺；焊接变形；焊接应力；不锈钢焊件前言目前，随着社会的进步，科技的发展，现代化建设离不开焊接，与此同时不锈钢产业近年来有了突飞猛进的进步，所以不锈钢领域是目前科技建设的研究热点。
由于不锈钢在应用过程中需要进行焊接成型，所以关于不锈钢的焊接问题也逐渐凸显出来，由于不锈钢材料热膨胀系数比较大很容易产生焊接变形，且焊接变形明显，严重影响其使用性能。
焊接变形是因为在焊接过程中产生的焊接应力不均匀造成的。
在焊接时，不锈钢材料的焊接接头受到不均匀的加热和冷却从而产生了焊接应力，温度场的不均匀导致了不锈钢材料的不均匀膨胀，在温度高的地方，焊接件膨胀度大，在温度低的地方焊接件膨胀度小。
在对薄壁不锈钢进行焊接时，产生的残余应力会使其腔体产生变形。
焊接工艺是很复杂的，焊接件也是有很多样式，所以很难形成一个完整的研究焊接变形的体系，本文主要对常见的几种焊接变形进行论述研究。
一、几种常见的不锈钢焊接变形焊接过程的焊接应力是非常复杂的，不同形式的焊接方法、破口形式，不同的点、固焊的长度和数量，施焊的顺序不当等也易引起焊接时接头及焊件温度分布不均，会使不锈钢焊接件产生角变形、波浪变形、复杂变形等等。
这里主要介绍几种常见的焊接变形形式。
1.1角变形在对不锈钢焊接件进行焊件时，焊缝多为是上宽下窄的V型坡口，这样就造成了焊缝的厚度方向上的横向焊接收缩量是不一样的，由于焊缝上面宽，所以上部的收缩量会大一些，焊缝下面窄，在焊缝下部的收缩量会相对小一些。
焊缝上下的焊接收缩量存在差异，就造成了焊接件的两侧向上翘起的现象，就形成了角变形，通常是通过变形的的变形量来对角变形进行衡量。
焊接应力与变形分析及改善措施
焊接应力与变形的分析及改善措施作为钢结构制作和连接的主要技术，焊接已经被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。
然而，焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能，如果严重的话甚至会导致焊件报废。
有鉴于此，必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析，并采取有力措施控制焊接变形量，以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量1 焊接变形的基本类型分析焊接变形的基本类型。
所谓焊接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形，以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。
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。
焊接残余变形对结构的不同层次的影响分为整体变形和局部变形；根据变形的不同特点则可分为：角变形、弯曲变形、收缩变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形。
在这些变形类型中，角变形和波浪变形属于局部变形，而其他类型的变形属于整体变形。
钢结构发生较多的变形类型是整体变形。
2. 焊接变形产生的原因分析。
钢结构刚度：刚度是指结构体对拉伸方向和弯曲变形的抵抗能力。
钢结构的刚度主要取决于结构截面形状和尺寸的大小。
图给出了引起焊接应力和变形的主要因素及其内在联系。
焊接时的局部不均匀热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。
热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动，最终形成了焊接应力和变形。
材料因素主要包括有材料特性、热物理常数及力学性能（热膨胀系数α＝f （T），弹性模量E＝f（T），屈服强度σs＝f（T），σs（T）≈0时的温度TK或称“力学熔化温度”以及相变等）；在焊接温度场中，这些特性呈现出决定热源周围金属运动的内拘束度。
制造因素（工艺措施、夹持状态）和结构因素（构件形状、厚度及刚性）则更多地影响着热源周围金属运动的外拘束度。
焊接应力和变形是由多种因素交互作用而导致的结果。
通常，若仅就其内拘束度的效应而言，焊接应力与变形产生机理可表述如下。
不锈钢焊接工艺及变形控制
管理及其他M anagement and other不锈钢焊接工艺及变形控制高艳华摘要：在当前工业生产过程中，不锈钢焊接工艺最常被采用，其焊接技术水平对于不锈钢产品的质量影响是直接的。
所以本文中首先讨论了不锈钢焊接工艺基本操作方法与相关焊接变形控制要点。
并结合某D工业生产企业分析了企业工厂内部的不锈钢焊接工艺技术要点，分析导致D工业生产企业中不锈钢焊接变形的重要原因，最后对企业不锈钢焊接技术及其变形控制的重要措施进行了全面剖析。
关键词：不锈钢焊接工艺；变形控制；原因；技术要点；误差不锈钢材料本身具有强耐腐蚀性，因此，它被广泛用于制造应用，例如家庭和工业应用。
不锈钢的焊接技术非常复杂，它确保不锈钢产品的应用范围进一步被扩大，因此，焊接技术已经非常频繁地用于生产过程中。
在焊接过程中，不锈钢部件在相对较短的时间内迅速产生大量热量。
如果散热不好，会造成不锈钢元件严重变形，长此以往不锈钢构件在生产过程中就会出现负面影响。
为此，必须要加强不锈钢的焊接工艺，主要对其变形控制问题进行科学合理分析。
1 不锈钢焊接工艺的具体操作方法根据现有技术，焊接不锈钢的方法有3种：第一种是手工电弧焊（SMAW），主要是利用手工操纵焊条进行焊接，也被称之为“手弧焊”。
手弧焊机方法主要将焊条与焊件作为两端电极，而被焊接金属则被称为焊件或母材。
在焊接过程中由于电弧温度高、吹力作用大、所以能够使得局部焊件被熔化，形成凹坑，这一凹坑被称之为“熔池”。
换言之，这就是在焊件表面到熔池底部的距离，熔池的深度被称为“熔透深度”。
手工电弧焊操作方法简单，它在特定的生产和应用过程中最为常见。
它主要在焊接操作中使用直流电,电极为非合金或合金金属电极和芯线。
一般电极是可以作为焊缝MIG展开焊接操作的，即第二种不锈钢焊接操作方法——熔化极气体保护焊MAG/MIG焊接，这种焊接方法是一种自动气体保护电弧焊方法。
具体工作过程还应采用平板式焊接电源，电压应调至弧长4～6mm左右。
关于不锈钢焊接应力与变形控制分析
关于不锈钢焊接应力与变形控制分析摘要：随着现代科技的发展，不锈钢新型材料在社会建设中应用的范围越来越广泛。
但基于不锈钢焊接技术等方面的因素，使得不锈钢在焊接过程中出现焊接应力控制不好出现变形等情况，对不锈钢焊接件的质量造成了一定的影响。
本文笔者就如何有效控制不锈钢焊接应力和变形的措施进行了较为详尽的分析和阐述。
关键词：不锈钢；焊接应力；变形控制；措施随着社会经济的发展，不锈钢作为新型材料在国内各大产业中的应用越发广泛，比如重型加工设备制造产业，航空航天产业中重要的、比较复杂的部件通常都是由不锈钢构成。
所以如何控制不锈钢焊接应力及焊接过程中产生的变形，提升不锈钢焊接质量是我们需要研究的重要问题。
一般而言，不锈钢的焊接工艺过程其实就是对不锈钢焊接件局部加热然后再冷却的过程。
就目前的不锈钢焊接工艺技术而言，在不锈钢件焊接过程中经常会因不锈钢焊接受热不均导致焊件发生不均匀膨胀和收缩，进而焊件内部产生焊接应力和变形。
常见的焊接应力主要有横向应力、纵向应力以及厚度方向应力等。
焊接变形有横向收缩变形、纵向收缩变形、波浪变形、扭曲变形、弯曲变形和角变形等。
不锈钢部件在焊接过程中存在的恶这些焊接应力和变形对不锈钢产品质量造成的影响较大，应引起注意。
下文笔者就如何控制不锈钢焊接应力及变形提出了一些可行性措施，望能够对提高不锈钢焊接质量有一定的参考价值。
1.控制不锈钢焊接应力的方法和措施当前多数的不锈钢构件行业比较重视不锈钢焊接件的变形问题，而往往忽视不锈钢构件的残余应力问题。
部分企业在控制不锈钢构件焊接变形方面通常采用在不锈钢焊接过程中加设卡具或者支撑等方式来提高构件刚性来控制变形，虽然不锈钢构件焊接变形问题得到了一定程度的控制，但也增加了不锈钢焊接应力。
如果不锈钢焊接件自身的刚性较大时，会因不锈钢内应力变大导致构件出现裂纹或裂缝。
因此如何控制不锈钢焊接应力是提高不锈钢焊接件质量的关键。
目前比较常用的不锈钢焊接应力控制方法主要有以下几种：对钢材强度级别高、焊接点复杂、焊接面积大、焊接拘束力大的不锈钢构件的焊接，一般采用锤击法或者抛丸机除锈的方法来减少残余应力。
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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。
包括纵向收缩变形和横向收缩变形。
纵向收缩变形是沿焊缝轴线方向尺寸的缩短(图2所示)。
在焊接高温的作用下焊缝及其附近区域产生纵向的压缩塑性形,冷却后焊件沿焊缝长度方向尺寸缩短产生了纵向收缩变形。
横向收缩变形则是指沿垂直于焊缝轴线方向尺寸的缩短。
弯曲变形:产生弯曲变形的主要原因是装配、焊接顺序不当,焊接方向不合理等。
角变形:焊接时,由于焊接区沿着板材厚度方向不均匀的横向收缩而引起的回转变形。
按照一定角度对焊件进行焊接,焊件冷却收缩后可能导致角度发生大小变化,即产生了角变形。
扭曲变形:钢构件绕着自身轴线发生扭曲的变形称为扭曲变形。
它一般出现在刚度较大的焊件上,是由焊缝角变形沿长度方向的不均匀分布产生的。
波浪变形:焊后焊件产生形似波浪式的变形称为波浪变形。
它是由远离焊缝区的焊接残余压应力引起的变形,一般出现在薄板构件
上。
4 控制变形的措施
提高产品质量的重要举措就是控制焊接变形。
一般可以从焊接工艺和焊接设计上入手来实现。
4.1 焊接工艺
(1)水浸冷却焊接法。
散热法又称强迫冷却法,即将焊接处的热量迅速散走,使焊缝附近的金属受热面大大减少,达到减小焊接变形的目的。
(2)反变形法。
即焊件在焊接前,人为预置与钢构件变形反方向的变形量,这样可以抵消焊接后带来的变形。
(3)矫正法。
其实质是设法造成新的变形以抵消已经发生的变形。
常用为机械矫正法、火焰矫正法和综合矫正法。
4.2 焊接设计
(1)改进焊接结构。
合理选择焊缝结构的形状和尺寸,减少不必要的焊缝,避免焊缝的不均匀分布,从而减少焊接变形。
(2)刚性固定法。
刚性固定法是将构件借助辅助工具(比如采用夹具、支撑件、焊胎等)加以固定限制构件变形。
(3)合适的焊接材料和焊接参数。
焊材的粗细及其参数也会引起焊接变形,因此选择合适的焊接材料,降低焊缝中淬硬组织的形成和应力集中,提高焊缝金属的塑性、韧性和抗裂性能。
(4)合理的焊接方法。
针对不同性能的材料采取合理的焊接方法,如适当时候采取二氧化碳气体保护焊取代手工电弧焊[4]。
二氧化碳保护焊效率高、成本低且电流密度高,导致焊接热输入量减小,从而降低了焊接收缩变形的几率,提高了焊接质量。
(5)合理的焊接工艺。
针对钢构件中的不同焊缝采取合理的焊接工艺,长焊缝时可以采取连续焊和分段焊结合方式；多件焊接时根据拘束度由大到小顺序完成焊接等[5]。
5 结语
包装技术的好坏直接关系着包装产品的质量,包装机械的可靠性又决定着包装技术,基础构件的质量又是整个包装机械性能的可靠性的保证。
因此保证包装机械中不锈钢构件制造过程中不产生变形,加工出合格产品,关键在于焊接变形的控制。
因此了解不锈钢构件焊接变形成因,掌握焊接变形的控制方法,提高控制焊接变形的技术水平,是保证钢构件的尺寸精度的前提,它对包装技术的进步具有重要意义。
参考文献
[1] 戴宏民.包装机械技术发展趋势及我国的应对[J].机电信息,2004,(5):5-8.
[2] 李建广.浅谈焊接变形与变形控制[J].企业导报,2011,(12):273-274.
[3] 徐玉森.刍议焊接变形的影响因素与控制措施[J].轻工设计,2011,(5):17.。