在工業生產過程中經常使用到焊接工藝,焊接的技術水平將直接影響不銹鋼盤管產品的質量?;诖?,本文針對不銹鋼盤管焊接工藝展開研究,詳細介紹不銹鋼盤管焊接的具體操作以及操作中需要注意的重點,以期為行業人士提供一定的參考。

工業作為我國經濟發展的支柱產業之一,在眾行業中的地位頗高。在工業生產過程中,許多生產活動都需要應用相應的焊接工藝加工不銹鋼盤管材料。但在焊接不銹鋼盤管材料的過程中,常常會出現變形、破損等情況。因此,為解決上述問題,確保生產出高質量的不銹鋼盤管材料,需要技術工作者對焊接工藝進行深入分析,提出相應的解決策略,改進焊接技術,從根本上解決問題,減小變形、破損等問題出現的概率,最終達到提升焊接水平的目的。

1不銹鋼盤管焊接工藝簡介

1.1手工電弧焊

手工電弧焊具有操作簡單、使用方便的特點。因此,此種焊接工藝最為常見,常常應用于焊接不銹鋼盤管材料。手工電弧焊采用直流電焊接材料,電極材料一般為非合金,還包含芯絲等部分,這樣的電極不僅可以作為電弧載體,還可以承擔不銹鋼盤管材料與材料縫隙之間的焊接工作。

1.2熔化極氣體保護焊

熔化極氣體保護焊具有保護不銹鋼盤管材料不受損的特點,因其在焊接過程中使用了一種可以保護不銹鋼的氣體。該種焊接工藝與手工電弧焊之間存在較大區別,熔化極氣體保護焊大多使用平特性電源,該種電源對弧長有著特殊的要求,嚴禁改動,一般最佳弧度在5mm左右。

1.3鎢極氬弧氣體保護焊

鎢極氬弧氣體保護焊的原理是不銹鋼盤管材料與鎢絲電極之間產生電弧,電弧產生熱量將金屬融化,從而形成焊縫。該種焊接方法與上述焊接方法有所不同,主要體現在電源、適用范圍等方面,該方法使用垂直外特性電源,適用于焊接厚度在6mm以下的不銹鋼盤管材料。在上述三種焊接工藝當中,鎢極氬弧氣體保護焊的焊接效果最佳,經該方法焊接過的不銹鋼盤管材料既能做到焊縫美觀,還可以做到不易變形。

雖然上述三種焊接方式的焊接原理和具體操作有所不同,但操作流程完全一致:首先,在開始焊接不銹鋼盤管材料前應做好充足的準備,若材料厚度小于4.5mm,則可直接開展焊接工作,無需做其他準備,只需對材料的其中一面焊接一次即可;若不銹鋼盤管的厚度在6.5mm以上,則需要開展額外的準備工作,比如開XV型坡口、對焊接所需用到的焊絲進行除油、除氧化皮等操作。

2導致不銹鋼盤管焊接變形的原因

2.1焊接操作不規范

不規范的焊接操作會導致不銹鋼盤管材料局部過熱,因熱度過高很難控制形狀。因此材料在冷卻后,有極大的可能出現變形等不良情況。例如在借助電弧焊工藝焊接材料時,操作不規范則會導致不銹鋼盤管橫向變形,影響焊接效果。所以,在焊接之前應分析不銹鋼盤管材料的用途與性能特點,從而選取最佳的焊接工藝。若隨意選取焊接工藝,則有極大的可能導致材料變形。除此之外,在焊接不銹鋼盤管時出現的變形情況也有可能是由于材料內部力的變化所導致。因此,在選取焊接工藝時,應確保該工藝可以消除材料內部的應力,否則材料依然可能出現變形情況。

2.2構件定位及固定方式不合理

在焊接不銹鋼盤管時,若固定或定位構件的方法錯誤,將會有極大的概率導致變形情況的出現。在焊接時,最容易出現偏差的環節為定位,其次便是固定。這兩個步驟的目的都是為了找準焊接位置,實現精準焊接。若這兩個環節出現錯誤,技術人員在操作時未遵循相應規范或操作錯誤,就會導致焊接過程中構件因受力不均勻以及應力作用而變形;另外,定位環節或固定環節出現差錯(位置不準、固定不牢),也會對焊接效果造成較大的負面影響。因此在實際焊接過程中,必須按照實際情況適時調整操作,必要時需要暫停焊接檢查構件情況。

2.3焊接順序不合理

焊接順序將直接影響焊接效果,其影響主要體現在應力狀態和應力分布上。如果變更焊接順序,則應力狀態及分布也會隨之改變,若改變后的順序不符合焊接要求,則極有可能引起構件變形。一般情況下,在焊接不銹鋼盤管構件時,會優先處理存在變形風險的接縫,若接縫較長,一般會將其分段,再進行焊接。但由于焊接順序沒有明確的規定,特別是在焊接大型不銹鋼盤管構件時,其焊接順序與一般的小型焊接存在差異。因此,在焊接時必須靈活調控順序,根據焊接的實際情況安排順序,盡可能避免變形情況的出現。

2.4焊接參數可能存在誤差

焊接參數也會在一定程度上影響焊接效果,例如在電弧焊時,若兩極板短路,則會出現電弧,電弧使得電極中間的空氣受熱升溫膨脹,導致電離化情況的產生。由此可以看出,焊接電流會對焊接溫度產生不小的影響。在開展不銹鋼盤管材料焊接工作時,必須嚴格控制材料尺寸。在一般情況下,材料尺寸越大,產生的電流越強,不可控等級就越高。除此之外,為避免材料局部受熱不均變形,應時刻觀察焊接電流,借助設備或器材控制焊接電流處于標準范圍之內。若電流不足,則不能達到理想的焊接效果;若電流過大,將導致不銹鋼盤管材料變形。

3不銹鋼盤管焊接技術及變形控制的主要措施

3.1控制焊前工藝

若想預防不銹鋼盤管材料變形,須做好焊接之前的準備工作,例如預拉伸、剛性固定組裝等。根據焊接構件的不同,采取不同的預防策略。相關人員應全方位預測不銹鋼盤管材料可能出現的變形形態,這就需要對材料進行專業的測驗和評價。上述步驟在預防大型不銹鋼盤管構件變形方面異常重要,其測驗和評價得到的結果將直接影響預防變形策略的選取和實施。在實際焊接時,按照預測出的變形結果,反方向調整構件,以達到減小變形影響、抵消部分變形效果的目的。在預拉伸構件時,必須先對構件進行預熱處理,除去構件內的應力,預熱溫度一般在300℃左右,可以將構件內的應力削減至原有應力的三分之一左右。此種方法效果顯著,可以很好地預防構件變形情況的出現。另外,在實際焊接構件時必須使用特定的器具整體固定構件,這樣可以有效防止構件變形。

3.2控制焊接全過程

在焊接不銹鋼盤管構件時,若想避免構件變形。相關人員必須合理選取焊接工藝及相應的參數。在開始焊接之前要認真分析構件特點,選取適合該構件的焊接工藝,在焊接開始后,可以采取多種預防材料變形的措施。例如,跟蹤激冷法、焊碾壓法等。跟蹤激冷法可以保障不銹鋼盤管材料縱向受力均勻,還可以很好地減小其參與應力。焊碾壓法對于操作和工具有著較高的要求,需要用到一些特殊器械,因此應用范圍較小。除應用上述方法預防材料變形以外,相關單位還應注重提升操作人員的專業水平,制定嚴格的管理條例和操作規范,設置獎懲制度,促使操作人員遵守規定,依照指定參數開展焊接工作,確保焊接萬無一失。

3.3矯正焊后材料

在結束焊接工作后,若發現不銹鋼盤管構件出現變形情況,應第一時間采取措施矯正,如果是局部變形,變形原因為局部受熱不均勻,則可以運用再加熱的方法改善變形情況,也就是對不銹鋼盤管構件變形的部分進行加熱,直至該部分出現塑性變形,這種方法可以很好地改善變形情況?,F階段通常借助火焰對構件變形部位進行局部加熱,該種方法最為常見、應用范圍最廣。另外還有一種方法稱為整體加熱法。具體操作為將構件整體加熱,再次進行鍛造。此種方法應用次數較少,只適用于小型不銹鋼盤管構件的矯正。值得注意的時,雖然上述兩種方法都可以矯正焊后變形材料,但或多或少都會對材料造成一些傷害。因此在選取矯正方式時應深思熟慮。再發現變形及時進行矯正,爭取得到最好的矯正效果。

4總結

在焊接不銹鋼盤管材料時,較常出現變形情況,變形不僅會影響材料的美觀性,還會在極大程度上影響不銹鋼盤管的性能。所以在實際焊接材料時,必須靈活調整焊接順序,操作人員必須熟悉焊接操作,相關技術人員應不斷升級焊接工藝,以達到最優的焊接效果。