不锈钢管道焊接变形控制技术
不锈钢方管焊接变形的控制与矫正
不锈钢方管焊接变形是在焊接过程中由于热影响引起的一种普遍现象。
焊接变形可能影响工件的几何形状和尺寸，因此需要采取一系列的控制和矫正措施。
下面将详细讨论不锈钢方管焊接变形的原因、控制方法以及矫正技术。
### 不锈钢方管焊接变形的原因1. **热影响：** 焊接过程中，高温热能引起不锈钢方管局部膨胀，当焊缝冷却后，局部收缩导致变形。
2. **热残余应力：** 焊接完成后，焊缝区域存在残余应力，尤其是在焊接不锈钢这种具有较低导热性的材料时，残余应力更为显著，从而引起形状变形。
3. **不均匀受热：** 不锈钢方管各个部位在焊接过程中受热不均匀，导致冷却速度不一致，从而引起变形。
### 不锈钢方管焊接变形的控制1. **预热和控温：** 在焊接之前对不锈钢方管进行适当的预热，以减缓热冷变形的速度。
同时，在焊接过程中，采用适当的控温手段，如控制焊接电流、电压等，以降低热影响。
2. **适当的焊接顺序：** 选择合适的焊接顺序，通常从不锈钢方管的中心位置开始焊接，逐渐向两侧进行。
这有助于减缓变形的发生。
3. **引入补偿焊接：** 在设计阶段，可以考虑引入补偿焊接，通过控制不锈钢方管的初始形状，使焊接后的变形趋势相对均匀。
4. **采用适当的焊接工艺：** 选择适当的焊接方法，如TIG（氩弧焊）、MIG（气体保护焊）等，以及合适的填充材料，以减小焊接引起的变形。
5. **采用支撑和夹具：** 在不锈钢方管的两侧或底部设置支撑和夹具，以减少焊接时的自由度，降低焊接引起的位移和形变。
### 不锈钢方管焊接变形的矫正技术1. **机械矫正：** 通过机械手段，如液压矫正机、卷板机等，对焊接后的不锈钢方管进行矫正。
这种方法常用于大型工件，需要专业设备和技术支持。
2. **局部再加热：** 对发生变形的局部区域进行再加热，使不锈钢方管重新膨胀，然后通过冷却来固定形状。
这种方法需要精准的温度控制和操作技能。
3. **切割与重新拼接：** 当变形较为严重时，可以通过切割焊接接头，然后重新拼接的方式来修复形状。
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。
不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施
不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治措施摘要：在现代工业生产、机械制造等领域高速发展的背景下，各项加工制造技术水平全面提高，为产品质量提供了充分的保障。
不锈钢薄板是一项常见的材料，在制造过程中一般需要采用焊接工艺，但是受到材料特点等因素的影响，在焊接过程中容易出现变形问题，为了确保焊接质量，需要加强对变形的控制。
因此，本文将对不锈钢薄板焊接变形的控制方法及防治进行深入探究，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关人员有所帮助。
关键词：不锈钢薄板；焊接变形；原因分析；控制方法；防治措施在工业生产过程中，不锈钢薄板焊接是一项常用工艺，比如在制作不锈钢罐、不锈钢槽等产品时，需要将不锈钢薄板进行焊接，在焊接过程中，如果没有采用相应的控制措施，不锈钢薄板很容易出现变形问题，引起鼓包等现象，不仅影响美观性，还会对质量产生影响，所以需要明确不锈钢薄板焊接变形容易产生的原因，并采用相应的措施对其进行控制，最为重要的是需要做好预防，确保不锈钢薄板焊接质量达到要求，从而能够提升产品质量，需要全面落实焊接工艺控制工作。
1不锈钢薄板焊接产生变形的主要因素分析不锈钢薄板焊接是一种常见的加工方式，然而在实际操作过程中会出现变形的问题，不仅会影响加工精度，还会降低焊接质量，变形问题所产生的主要因素包括如下几项：（1）焊接过程中的热影响。
在焊接过程中，焊接部位的温度会不断升高，导致材料产生热膨胀，在冷却后材料就会收缩，从而导致焊接变形。
因此，控制焊接过程中的温度和焊接时间是降低变形的重要手段。
（2）焊接布局和工艺参数。
例如，如果焊接接头的长度过长，会导致焊接变形增加；如果焊接速度过快，则会导致焊接变形增大，所以在不锈钢薄板焊接中，合理的布局和工艺参数是减少变形的关键[1]。
（3）材料选择。
不锈钢材料的热膨胀系数较大，且导热系数较低，容易产生变形，所以在选择材料时需要尽量选用热膨胀系数较小的材料，并且控制热输入，避免产生过多的热量。
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。
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法
不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法2中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁沈阳110000摘要：不锈钢薄板焊接已应用于许多领域。
例如，在核能和容器制造方面，使用了大量薄壁不锈钢材料，使容器寿命更长，环境更清洁。
但是在实践中仍然存在一些问题。
由于我国新的焊缝变形控制方法引进较晚，所以处理方法也有局限性。
例如，不锈钢薄板焊接时容易引起焊接变形，使产品不符合图纸要求和设备标准，缺陷的处理和修复会影响产品交付时间，增加制造成本。
本文分析了不锈钢薄板焊接变形的影响因素和控制措施，以供参考。
关键词：薄板焊接；控制变形；变形因素；工艺水平提升引言近年来，随着不锈钢薄板的广泛使用，不锈钢薄板的焊接变得尤为重要。
不锈钢焊接的复杂多样变形严重影响焊接质量和使用性能。
常见变形主要与横向收缩、纵向收缩、弯曲变形和左侧变形有关。
焊接不锈钢薄板时，必须考虑不锈钢薄板的材料、几何、尺寸和约束的影响，并且焊接工艺和焊接参数必须包括在影响因素中。
具体来说，抗屈曲板的强度和临界载荷主要对应于设计量，而导致板屈曲的滑动约束与焊接方法和参数密切相关。
总而言之，选择合理的设计和制造量可以大大减少或消除薄不锈钢焊缝的变形。
1焊接变形的影响因素1.1输入热源对于焊接变形的影响在焊接过程中，焊接区在高温局部热源的影响下快速加热并局部熔化。
加热区域会扩大熔接区域，而环境温度相对较低的区域会限制熔接区域并产生弹性热约束。
材料的弹性极限会随着温度的升高而大幅降低，从而产生超出弹性极限的热弹性应力，并形成热压缩。
冷却时，熔接区域中的材料收缩受周围区域的不均匀温度场影响，从而导致收缩变形不均匀。
熔接区域中存在剩馀的拉伸应力，相邻区域中存在剩馀的压缩应力。
1.2在切割时对于焊接件产生变形的影响不锈钢薄板焊接变形与不锈钢切削关系很大。
在实际生产中，切割不锈钢板有几种方法:电焊切割。
用不锈钢棒将焊机电流提高到120A左右，切断不锈钢。
电焊切割方法粗糙、不均匀、焊接质量差，很少使用。
解决不锈钢焊接变形的几种方案
解决不锈钢焊接变形的几种方案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。
不锈钢管焊接变形处理方法
不锈钢管焊接变形处理方法一、引言不锈钢管在工业领域中具有广泛的应用，而焊接是制造不锈钢管件的常见工艺。
然而，在焊接过程中，不锈钢管往往会发生一定程度的变形，影响产品的质量和使用效果。
因此，正确处理焊接变形是确保不锈钢管件质量的重要环节。
本文将介绍不锈钢管焊接变形的处理方法。
二、焊接变形的原因焊接过程中产生的热量会导致不锈钢管发生热胀冷缩，从而引起变形。
主要原因包括焊接热量的输入和热应力的释放。
不锈钢管的焊接热量输入不均匀，导致温度梯度不同，引起热应力不均匀释放，进而引起不锈钢管的变形。
三、焊接变形的分类焊接变形主要分为弯曲变形、扭曲变形和收缩变形三种类型。
弯曲变形是指焊接过程中管材发生弯曲；扭曲变形是指焊接过程中管材围绕轴线发生扭曲；收缩变形是指焊接过程中管材长度缩短。
四、焊接变形的处理方法1. 预热和后热处理预热可以提高焊接材料的塑性和韧性，减少焊接变形的发生。
预热温度和时间应根据不锈钢管的材质和壁厚进行合理选择。
后热处理可以减轻焊接后的应力，进一步减少变形的发生。
预热和后热处理是有效控制焊接变形的常用方法。
2. 适当调整焊接顺序在进行多道次焊接时，可以适当调整焊接顺序，以减少焊接变形。
一般情况下，应先从中间位置开始焊接，然后向两端方向进行焊接。
通过逐步焊接的方式，可以减少热应力的积累，减轻焊接变形的程度。
3. 采用适当的焊接方法和工艺参数选择合适的焊接方法和工艺参数，也可以有效控制焊接变形。
例如，可以采用脉冲焊接、冷焊接等特殊焊接方法，减少热输入，降低变形的发生。
此外，合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数，也可以减少热应力，减轻焊接变形。
4. 使用焊接辅助装置在进行不锈钢管的焊接过程中，可以使用焊接辅助装置来控制焊接变形。
例如，可以使用焊接夹具、焊接支架等辅助装置，限制管材的自由变形，保持焊接位置的稳定，减少变形的发生。
5. 采用局部加热和冷却措施对于大型不锈钢管件的焊接，可以采用局部加热和冷却的措施来控制焊接变形。
厚壁不锈钢管道焊接变形分析及控制方法
- 109 -第4期厚壁不锈钢管道焊接变形分析及控制方法刘卫（大庆油田工程建设公司安装公司， 黑龙江 大庆 163416）[摘 要] 焊接变形是焊接中的质量通病，厚壁不锈钢管道因导热慢、热变形系数高、熔池填充量大等特性，导致其焊接变形更加难以控制。
本文分析了焊接变形产生的原因，采取焊前、焊中、焊后的几种反变形方法对焊接变形加以控制，保证了厚壁不锈钢管道的焊接质量。
[关键词] 厚壁不锈钢；管道；焊接变形；机械加工；坡口作者简介：刘卫（1973—），男，黑龙江大庆人，1997年毕业于齐齐哈尔大学化学工程专业，工程师。
主要从事石油天然气地面工程施工技术与管理工作。
随着油田油气层中二氧化碳、硫化氢等酸性介质浓度不断升高，高压天然气管道逐渐采用厚壁不锈钢材质（壁厚大于8mm ）来替换碳钢管道，以保证管线的耐腐蚀性能。
但由于不锈钢材质具有熔点高、热膨胀系数大、热影响区大等特性，导致焊接后极易产生焊后变形、应力集中等问题[1]。
本文通过分析焊接变形、焊后应力等问题产生的原因，有针对性地采取反变形控制方法，减小了焊接变形和应力的产生，达到了提高焊接质量的目的。
1 焊接变形原因分析1.1 热膨胀系数高奥氏体不锈钢热膨胀系数约为低碳钢的1.5倍，不锈钢材质受热膨胀影响更大、更容易产生变形[2]。
如图1所示“低碳钢、奥氏体不锈钢热膨胀系数对比表”。
图1 低碳钢、奥氏体不锈钢热膨胀系数对比表1.2 热影响区大不锈钢中含有13%以上的铬元素，铬的熔点达1855℃，导致不锈钢管道焊接过程中要求焊接电流更大、熔池温度更高[3]。
厚壁管熔池及填充量更大，焊接层数多在3层以上，加剧了焊接过程中的变形。
如图2所示焊接热影响区示意图。
图2 焊接热影响区示意图1.3 焊接应力产生焊缝熔合区受高温热源的影响被急剧加热并熔化，而周围温度相对较低区域对熔合区产生约束，从而产生应力；焊后熔合区材料冷却收缩受到周围区域不均匀温度场的影响，产生不均匀的收缩变形，焊接及相邻区域形成残余应力。
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不锈钢管道焊接变形控制技术
摘要：分析了不锈钢管道焊接变形产生的主要原因。
通过采取焊前装卡、焊接过程中采用合理的焊接顺序以及焊后矫正等措施，较好地控制了焊接变形，保证了不锈钢管道的焊接质量。
田湾核电站一期两台由俄罗斯设计的AES—91型1 000 MW 压水堆核电机组由核岛、常规岛及相应的配套辅助设施组成，其中常规岛中消防自动喷淋，油、水净化处理，化学水处理等系统的大部分管道材质为奥氏体不锈钢，焊口达2 万多条，占常规岛焊口总数的40 ％。
在对俄罗斯供货的11UQA 厂房的化水GCP 、GCF 系统及11UMA 厂房的油系统不锈钢预制管道进行施工中，发现部分管段对口焊接后变形较大。
对此，本文从焊接工艺方面提出一些控制焊接变形的措施，以减小焊口的变形。
1 不锈钢管道焊接变形原因
不锈钢管道焊接变形有两方面原因：
（1)不锈钢的热膨胀系数较大（奥氏体不锈钢的热膨胀系数比碳钢约大50%)，导热慢，容易产生较大的内应力，一旦内应力控制不当，易产生变形；
(2）在实际焊接中，由于不锈钢熔池流体粘性大，焊接困难，施焊时往往需增大焊接电流，这样线能量增加易产生焊接变形。
此外，点、固焊的长度和数量不够，施焊的顺序不当等也易引起变形。
2 焊接变形控制措施
不锈钢管道焊接主要工作流程如下：坡口打磨～对口～固定～焊口自检～监理检查～焊口点焊～焊口～满焊～外观检查～探伤
由焊接工艺流程可知，焊前和焊接过程中的工艺控制是整个控制焊接变形的关键，而焊后的变形矫正作用十分有限。
因此，本文将着重从焊前和焊接过程两方面讨论控制焊接变形。
（1）严格控制厚度偏差，对d159 mm 以下的管口采取用角向磨光机手动磨光的方法，对d159 mm～d325 mm 的管道采取机械加工坡口的方法；制作专用夹具、管卡，对d159 mm 以下管道安装管卡对口。
（2）对d159mm 以上、d325mm 以下管道采用专用对口夹具，将搁置管道的马凳固定或连成一个整体。
采用夹具组对定位时，夹具不宜焊接在管道上。
焊口若需热处理，卡具的拆除应在热处理试验之前进行，热处理之后不得在母材上焊接任何附件。
当去除临时点固物时，不应损伤母材，并将其残留物焊疤清除干净。
3）对口前，实测管道坡口壁厚，如有偏差，则厚薄交叉搭配，对称错开，尽量减少由于壁厚偏置引起的变形。
管道沿圆周方向的坡口角度大小应均匀，尽量减小对口间隙，通常对口间隙（1—2) mm，坡口角度30°±3°，以减少填充金属。
在试件圆周如钟表的1 点和n 点位置进行点焊，点焊长度不小于10 mm，厚度不小于3 mm。
在现场施工中如果发生管道变形超标，需进行矫正，当矫正不能使管道安装尺寸达到质量验收标准要求时，进行割口处理，割口执行WP—QClooZ《焊缝返修》相关规定。
3 质量检验
（4）正式施焊时，应把管道分成4 个1／4 圆周，对称施焊；对于d≧219 mm 的管道，宜对称焊，两名焊工施焊时的焊接速度应基本一致。
此外，反变形法也是一种实用的工艺。
焊接时必须严格按照工艺卡上的焊接电流和焊接速度进行，以确保小的线能量。
不锈钢管道焊接时，焊缝的层间温度必须严格控制在100℃以内。
焊缝质量检验依据施工图纸和WP—PMl014 《焊接工作程序》进行，焊接材料及焊接工艺依据相应的焊接工艺卡进行，管道焊缝根据图纸要求进行；在管件、管道附件、管线设备安装时，应做好安装记录；管道装配件的线尺寸偏差不超过±3 mm / m ，在装配件的全长上不大于±10 mm ；角尺寸偏差和中心线偏差不超过士2.5 mm／m ，但在后面连接的整个直管段上的偏差不大于±10 mm。