焊接变形的影响因素


１. 输入热源对焊接变形的影响


在钢格板焊接过程中，受到局部高温热源的影响，焊缝区 被急剧加热，并局部熔化。该区域材料被加热，使焊接 区扩展，而钢格板周围温度相对较低区域对焊接区产生约束， 从而产生弹性热应力，材料的屈服应力极限在温度升高后急剧下降，导致热弹性应力超过屈服极限，形成热 压缩。冷却时，焊缝区材料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，焊接区呈现拉 伸残余应力，相邻区域承受压缩残余应力。 不锈钢钢格板焊接对于热源的输入非常敏感，合理 控制输入热源能量的大小对于钢格板焊件质量有重要意义。 输入较大的热源能量会造成较大的收缩变形，反之，输 入较小的热源能量会造成较小的收缩变形。因此在保 证焊缝形成良好情况下，选用尽可能小的输入热源。

变形的控制及工艺措施


不论是手工焊接和自动焊接技术、焊接经验和焊接工艺的选择都是很重要，因此操作人员除了平时加强焊接技术的训练和焊接技术的积累外，还要合理的选择焊接工艺，这样对焊接质量的提高有着深远的意义。


1、 钢性强制性固定法焊接。采用焊接夹具或者组合夹具，将钢格板焊件强制性固定牢靠后对焊件进行焊接，目的是增强其组合的钢性，减小焊接过程中变形的倾向。保证装配的几何尺寸。如果钢格板的焊缝比较长，可以采用压铁法分别放在焊缝的两边，以减少焊缝的变形。


2.不锈钢钢格板在焊接过程中减小变形的技术措施。在焊接过程中要注意以下两方面的问题。a.尽量减小加热阶段产生的纵向塑性压变力。纵向塑性压变力包括：预拉伸力（机械拉伸和预置温度拉伸）、等效降低热输入法（采用的各种冷却夹具焊缝两侧预先沉积的吸热物质等）和降温梯度的均匀预热法。b.尽量冷却过程中的纵向塑性拉应变，其中包括夹具的拘束动态温差拉伸（随焊激冷）和静态温差拉伸。

３.焊板初始粗糙度和板厚对焊接变形的影响


但在实际加工生产中不可能制造出理想情况下的不锈 钢板材，其可能存在不同程度的初始挠曲变形或者初 始几何缺陷，这些初始表面粗糙度和缺陷会在一定程 度上造成钢格板焊接的临界失稳变形。对于存在不平整 度问题的板材，残余应力的增加，起始阶段板材挠度的 增长是相对缓慢的；但在焊接产生的残余应力超过某一定值时，瞬间板材挠度的增加会相对较快。初始粗 糙度相对较大时，板材所能承受的临界载荷值就会在 一定程度上降低，产生失稳变形越容易。因此必须严 格控制不锈钢板材焊件的初始表面粗糙度，否则其会 大大地影响着焊接抗失稳变形阻力和临界载荷。 除初始表面粗糙度外，板材厚度对于失稳变形 也是一个重要的影响因素。焊板厚度越小，其刚度就 越小，抵抗弯曲变形的能力就越低，在不锈钢板材对接 焊时，受到高温热源的影响，就更容易发生挠曲变形。 相反，焊接厚度越大，刚度就更大，不易变形。

随着不锈钢钢格板的广泛应用，不锈钢钢格板 的焊接变得尤为重要。不锈钢钢格板焊接变形，严重影响焊接质量和使用性，其具有复杂性、多样性，常见的 变形主要与横向收缩、纵向收缩、弯曲变形、翘曲等有 关。不锈钢钢格板焊接过程中需要考虑板材的材料、几何形状 和尺寸及约束条件等因素的影响，同时还要将焊接的 工艺和焊接的参数列入到影响因素范围之中。具体地 说，不锈钢板材所能抵抗失稳变形的阻力和其所能承受的临 界载荷主要与所选板材自身的材料、几何形状等设计 相关量相对应，两焊接所产生失稳的残余应力则与焊 接所采用的方法和参数有密不可分的关系。总体而 言，选用合理的设计和制造将会显著减小或消 除不锈钢钢格板焊接变形。
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