在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常使用到焊接工藝,焊接的技術(shù)水平將直接影響不銹鋼盤管產(chǎn)品的質(zhì)量?;诖?,本文針對(duì)不銹鋼盤管焊接工藝展開研究,詳細(xì)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(diǎn),以期為行業(yè)人士提供一定的參考。
工業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在眾行業(yè)中的地位頗高。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,許多生產(chǎn)活動(dòng)都需要應(yīng)用相應(yīng)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(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)變形、破損等情況。因此,為解決上述問題,確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的不銹鋼盤管材料,需要技術(shù)工作者對(duì)焊接工藝進(jìn)行深入分析,提出相應(yīng)的解決策略,改進(jìn)焊接技術(shù),從根本上解決問題,減小變形、破損等問題出現(xiàn)的概率,最終達(dá)到提升焊接水平的目的。
1不銹鋼盤管焊接工藝簡(jiǎn)介
1.1手工電弧焊
手工電弧焊具有操作簡(jiǎn)單、使用方便的特點(diǎn)。因此,此種焊接工藝最為常見,常常應(yīng)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(dān)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(hù)焊
熔化極氣體保護(hù)焊具有保護(hù)不銹鋼盤管材料不受損的特點(diǎn),因其在焊接過(guò)程中使用了一種可以保護(hù)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(qū)別,熔化極氣體保護(hù)焊大多使用平特性電源,該種電源對(duì)弧長(zhǎng)有著特殊的要求,嚴(yán)禁改動(dòng),一般最佳弧度在5mm左右。
1.3鎢極氬弧氣體保護(hù)焊
鎢極氬弧氣體保護(hù)焊的原理是不銹鋼盤管材料與鎢絲電極之間產(chǎn)生電弧,電弧產(chǎn)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(xiàn)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(dāng)中,鎢極氬弧氣體保護(hù)焊的焊接效果最佳,經(jīng)該方法焊接過(guò)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(yīng)做好充足的準(zhǔn)備,若材料厚度小于4.5mm,則可直接開展焊接工作,無(wú)需做其他準(zhǔn)備,只需對(duì)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(zhǔn)備工作,比如開X或V型坡口、對(duì)焊接所需用到的焊絲進(jìn)行除油、除氧化皮等操作。
2導(dǎo)致不銹鋼盤管焊接變形的原因
2.1焊接操作不規(guī)范
不規(guī)范的焊接操作會(huì)導(dǎo)致不銹鋼盤管材料局部過(guò)熱,因熱度過(guò)高很難控制形狀。因此材料在冷卻后,有極大的可能出現(xiàn)變形等不良情況。例如在借助電弧焊工藝焊接材料時(shí),操作不規(guī)范則會(huì)導(dǎo)致不銹鋼盤管橫向變形,影響焊接效果。所以,在焊接之前應(yīng)分析不銹鋼盤管材料的用途與性能特點(diǎn),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(dǎo)致材料變形。除此之外,在焊接不銹鋼盤管時(shí)出現(xiàn)的變形情況也有可能是由于材料內(nèi)部力的變化所導(dǎo)致。因此,在選取焊接工藝時(shí),應(yīng)確保該工藝可以消除材料內(nèi)部的應(yīng)力,否則材料依然可能出現(xiàn)變形情況。
2.2構(gòu)件定位及固定方式不合理
在焊接不銹鋼盤管時(shí),若固定或定位構(gòu)件的方法錯(cuò)誤,將會(huì)有極大的概率導(dǎo)致變形情況的出現(xiàn)。在焊接時(shí),最容易出現(xiàn)偏差的環(huán)節(jié)為定位,其次便是固定。這兩個(gè)步驟的目的都是為了找準(zhǔn)焊接位置,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)焊接。若這兩個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤,技術(shù)人員在操作時(shí)未遵循相應(yīng)規(guī)范或操作錯(cuò)誤,就會(huì)導(dǎo)致焊接過(guò)程中構(gòu)件因受力不均勻以及應(yīng)力作用而變形;另外,定位環(huán)節(jié)或固定環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)(位置不準(zhǔn)、固定不牢),也會(huì)對(duì)焊接效果造成較大的負(fù)面影響。因此在實(shí)際焊接過(guò)程中,必須按照實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整操作,必要時(shí)需要暫停焊接檢查構(gòu)件情況。
2.3焊接順序不合理
焊接順序?qū)⒅苯佑绊懞附有Ч?,其影響主要體現(xiàn)在應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力分布上。如果變更焊接順序,則應(yīng)力狀態(tài)及分布也會(huì)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(gòu)件變形。一般情況下,在焊接不銹鋼盤管構(gòu)件時(shí),會(huì)優(yōu)先處理存在變形風(fēng)險(xiǎn)的接縫,若接縫較長(zhǎng),一般會(huì)將其分段,再進(jìn)行焊接。但由于焊接順序沒有明確的規(guī)定,特別是在焊接大型不銹鋼盤管構(gòu)件時(shí),其焊接順序與一般的小型焊接存在差異。因此,在焊接時(shí)必須靈活調(diào)控順序,根據(jù)焊接的實(shí)際情況安排順序,盡可能避免變形情況的出現(xiàn)。
2.4焊接參數(shù)可能存在誤差
焊接參數(shù)也會(huì)在一定程度上影響焊接效果,例如在電弧焊時(shí),若兩極板短路,則會(huì)出現(xiàn)電弧,電弧使得電極中間的空氣受熱升溫膨脹,導(dǎo)致電離化情況的產(chǎn)生。由此可以看出,焊接電流會(huì)對(duì)焊接溫度產(chǎn)生不小的影響。在開展不銹鋼盤管材料焊接工作時(shí),必須嚴(yán)格控制材料尺寸。在一般情況下,材料尺寸越大,產(chǎn)生的電流越強(qiáng),不可控等級(jí)就越高。除此之外,為避免材料局部受熱不均變形,應(yīng)時(shí)刻觀察焊接電流,借助設(shè)備或器材控制焊接電流處于標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。若電流不足,則不能達(dá)到理想的焊接效果;若電流過(guò)大,將導(dǎo)致不銹鋼盤管材料變形。
3不銹鋼盤管焊接技術(shù)及變形控制的主要措施
3.1控制焊前工藝
若想預(yù)防不銹鋼盤管材料變形,須做好焊接之前的準(zhǔn)備工作,例如預(yù)拉伸、剛性固定組裝等。根據(jù)焊接構(gòu)件的不同,采取不同的預(yù)防策略。相關(guān)人員應(yīng)全方位預(yù)測(cè)不銹鋼盤管材料可能出現(xiàn)的變形形態(tài),這就需要對(duì)材料進(jìn)行專業(yè)的測(cè)驗(yàn)和評(píng)價(jià)。上述步驟在預(yù)防大型不銹鋼盤管構(gòu)件變形方面異常重要,其測(cè)驗(yàn)和評(píng)價(jià)得到的結(jié)果將直接影響預(yù)防變形策略的選取和實(shí)施。在實(shí)際焊接時(shí),按照預(yù)測(cè)出的變形結(jié)果,反方向調(diào)整構(gòu)件,以達(dá)到減小變形影響、抵消部分變形效果的目的。在預(yù)拉伸構(gòu)件時(shí),必須先對(duì)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)熱處理,除去構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力,預(yù)熱溫度一般在300℃左右,可以將構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力削減至原有應(yīng)力的三分之一左右。此種方法效果顯著,可以很好地預(yù)防構(gòu)件變形情況的出現(xiàn)。另外,在實(shí)際焊接構(gòu)件時(shí)必須使用特定的器具整體固定構(gòu)件,這樣可以有效防止構(gòu)件變形。
3.2控制焊接全過(guò)程
在焊接不銹鋼盤管構(gòu)件時(shí),若想避免構(gòu)件變形。相關(guān)人員必須合理選取焊接工藝及相應(yīng)的參數(shù)。在開始焊接之前要認(rèn)真分析構(gòu)件特點(diǎn),選取適合該構(gòu)件的焊接工藝,在焊接開始后,可以采取多種預(yù)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(yīng)力。焊碾壓法對(duì)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(yīng)用范圍較小。除應(yīng)用上述方法預(yù)防材料變形以外,相關(guān)單位還應(yīng)注重提升操作人員的專業(yè)水平,制定嚴(yán)格的管理?xiàng)l例和操作規(guī)范,設(shè)置獎(jiǎng)懲制度,促使操作人員遵守規(guī)定,依照指定參數(shù)開展焊接工作,確保焊接萬(wàn)無(wú)一失。
3.3矯正焊后材料
在結(jié)束焊接工作后,若發(fā)現(xiàn)不銹鋼盤管構(gòu)件出現(xiàn)變形情況,應(yīng)第一時(shí)間采取措施矯正,如果是局部變形,變形原因?yàn)榫植渴軣岵痪鶆?,則可以運(yùn)用再加熱的方法改善變形情況,也就是對(duì)不銹鋼盤管構(gòu)件變形的部分進(jìn)行加熱,直至該部分出現(xiàn)塑性變形,這種方法可以很好地改善變形情況?,F(xiàn)階段通常借助火焰對(duì)構(gòu)件變形部位進(jìn)行局部加熱,該種方法最為常見、應(yīng)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(gòu)件整體加熱,再次進(jìn)行鍛造。此種方法應(yīng)用次數(shù)較少,只適用于小型不銹鋼盤管構(gòu)件的矯正。值得注意的時(shí),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(huì)對(duì)材料造成一些傷害。因此在選取矯正方式時(shí)應(yīng)深思熟慮。再發(fā)現(xiàn)變形及時(shí)進(jìn)行矯正,爭(zhēng)取得到最好的矯正效果。
4總結(jié)
在焊接不銹鋼盤管材料時(shí),較常出現(xiàn)變形情況,變形不僅會(huì)影響材料的美觀性,還會(huì)在極大程度上影響不銹鋼盤管的性能。所以在實(shí)際焊接材料時(shí),必須靈活調(diào)整焊接順序,操作人員必須熟悉焊接操作,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷升級(jí)焊接工藝,以達(dá)到最優(yōu)的焊接效果。