不锈钢怎么焊接才不会变形

2018-12-3114:33:13不锈钢怎么焊接才不会变形已关闭评论

在不锈钢加工过程中,不锈钢零件经常会因焊接而变形。零件变形也只是表面现象,由于焊接热源的影响,很容易使焊缝金属和焊接热影响区域过热,往往会导致焊接金属和金属在热影响区的粗大晶粒产生缺陷使金属性能恶化。除了防止和消除焊接对不锈钢加工件的负面影响外,还需要控制零件的温度。然而,等待部件冷却然后进行下一个缝焊过程或一些其他过程需要很长时间。工作效率将受到严重影响。

特别是在不锈钢板零件加工过程中,在焊接过程中通过热源(电弧)熔化基底金属(零件)(板材零件通常不需要添加焊丝),使焊接的零件熔化成一个熔池,然后自然冷却结晶形成焊缝。由于零件太小,焊接热量不能快速分布,不锈钢变形就会出现,这将对零件的外观和形状产生很大的影响。

要想不锈钢怎么焊接才不变形,我们需要从几个方面入手。

一、焊接工艺的选择

目前,一般工厂采用两种焊接方法进行不锈钢焊接:

⑴ 电弧焊

这种焊接方法是一种比较传统的焊接方法,对焊工要求很高。它对零件的热量有很大的影响。焊接后的加工时间长,焊接质量控制不好。但是,该设备相对简单,可用于焊接不同材料和柔性焊条。

⑵ 气体保护焊

气体保护电弧焊可以分为几种不同的方法,现在我们讨论不锈钢焊接的氩弧焊,采用氩气或混合气体(MAG焊)作为保护气体。气保焊的优点是焊接速度快,热影响区域小,焊接后加工简单。为了减少焊接不锈钢零件时零件的热影响,尽量使用气体保护焊。

在焊接工艺设计中,必须采用左右交替焊接方法,对称焊接方法和后退焊接方法,具体原则首先是内外,先是少,然后是先,短,那么久。

焊接电流和电弧电压等焊接参数也会影响焊接变形。焊接不锈钢部件时,随着部件尺寸的增大,焊接电流也应增加。同时,为了使焊件局部加热更均匀,应严格控制焊接电流。如果焊接电流过小,会影响焊接质量; 如果焊接电流过大,焊接变形可能会更严重。

因此,焊接电流和电弧电压等焊接参数应根据材料的厚度和焊接要求进行调整。

二、焊接技术方案

针对不同尺寸的不锈钢加工件选择不通过的焊接技术方案,这样才能尽量避免不锈钢的变形。

⑴ 焊接外形小巧,结构简单的不锈钢加工件

例如,如果焊接研磨方法是平面中的L形,T形或搭接部件,则可以在下部添加铜板(厚度> 8mm),由于铜板的传热效率高于钢板,因此可以快速去除焊接热量,减少零件的热变形。如果零件的形状不是很扁平或膨胀,不易与铜板紧密接触,也可以使用具有良好吸水性的厚棉或在焊缝下方的浸泡垫,这也可以有效地减少零件的变形。

⑵ 焊接大而复杂的不锈钢加工件

由于形状复杂或没有铜板的空间,上述解决方案不能用于解决问题,因此应采用水冷方法。

水冷通常分为两种:

① 喷雾冷却

零件焊缝背面采用水雾冷却的方法,这种方法适用于面积较大的零件。同时必须是T形或L形搭接(需要调节水流角度),避免水流入焊接位置。该方法的优点是冷却效果好,便于批量生产。缺点是焊接条件高(需要特殊设备),加工零件类型单一;

② 湿砂冷却

喷雾冷却方法不适用于平面接头形式的焊接路径,因为它不能保证水流不会进入焊接通道位置。可采用湿砂冷却方法:选择装满砂子的容器(大于焊接部位),注入水至饱和砂土,焊接时将零件平放在湿砂上,使零件焊缝背面与焊缝完全接触湿沙,然后开始焊接。该方法的优点是操作简单,适用于各种复杂形状。缺点是制造大型零件并不容易。

⑶ 焊接尺寸较大的不锈钢加工件

一般是指厚度大于6mm的部件的焊接。由于零件尺寸大,焊接长度长,焊脚高(熔池面积大,热影响区域大),焊接时会发生热变形引起的弯曲变形。

要解决这个问题,我们需要从几个方面入手:

①冷却措施在焊接前准备好(参见小零件冷却方案);

②焊接允许变形

由于大多数部件难以对称地焊接或仅在一侧焊接同时进行焊接,并且由于不均匀的加热会在焊接期间引起弯曲变形。因此,部件的变形应该根据部件的长度,材料的厚度(脚的高度)和形状通过变形的反向偏移。该操作需要经验丰富的工程技术人员和技术工人根据经验做出判断,使用夹具固定零件,完成后制作第一件,然后根据实际效果进行微调。

三、零件焊接后的应力消除

与普通碳钢零件焊接相比,不锈钢的导热系数小于碳钢。此外,不锈钢具有较大的电阻和膨胀系数,因此不锈钢传热缓慢,热变形较大。即使零件表面变形在完成制造后也不明显,在运输过程中也会发生变化,或者由于振动,冲程或温度变化而在使用过程中发生变化。零件的外观,尺寸和使用效果将直接受到影响。因此,有必要在精加工制造后消除大部件的应力,特别是对于厚度部件(高焊脚和大熔池)和具有许多焊珠的部件。可以通过自然老化和人工老化来消除应力。

自然时效通常用于大型铸件,并不适用于一般焊接部件。此外,老化期长,不易控制。人工老化分为热处理老化和振动老化。

时效热处理是在550~650℃的温度下对部件进行加热,进行应力退火。这种方法比自然老化节省时间并且效率高,但一般来说,工厂没有加工条件,外包加工会增加运输成本,所以一般都没有采用。

振动时效常用的方法是消除工程材料的残余内应力,即通过振动减少内部残余应力引起的部件塑性变形,从而达到消除应力的目的。

工作原理是将带有偏心块(振动器)的电机系统放置在人工制品上,并将轴承部件放置在弹性物体上,如橡胶垫,通过控制器启动电机并调整速度,使人工制品处于共振状态。20~30min的振动处理可以达到调节内应力的目的,一般累积振动时间不应超过40min。该方法对加工现场要求低,操作简单,大多数工厂都采用这种方法。由于外部环境的影响,零件的结构和外观不会改变,因此保证了零件的稳定性。

结论

总之,不锈钢焊接中焊接变形是不可避免的,对不锈钢部件的加工和实际使用有一定的影响。为了避免这些影响,应该花更多的时间在焊接技术上,包括焊接方法,技术参数,顺序,元件定位和保持,焊接后处理等,以将焊接变形控制到最小。在每个制造过程的控制中,工程技术人员和焊接操作人员必须紧密合作,将理论数据与实际情况相结合,建立合理的施工方案,充分控制焊接变形,只有这样,才能有更完美的产品。产生的。

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