焊接工艺对不锈钢管焊接变形的影响分析

2021-04-07 08:24:44

当前的工业生产过程中，对于不锈钢管的加工是生产过程重要组成部分，尤其是在重工业生产过程中。而在对不锈钢管构件进行焊接的过程中，其常常会出现焊接变形等问题，要想避免此种问题出现，相关技术人员就需要采取有效措施来提高焊接技术水平从而保证焊接的质量。

一、导致不锈钢管焊接变形因素分析

（一）焊接方式的影响研究

通常情况下，不锈钢管焊接变形的众多影响因素中，由于焊接方式不同所造成的影响相对较大，其本质是因为不同焊接方式在焊接过程中所散发的热量不同，这就使得不锈钢管焊接变形程度也不尽相同。从当前我国不锈钢管焊接工艺来看，其焊接方式和手段呈多样化趋势，这在一定程度上使得焊接出现严重的变形问题，同时也给后续的操作造成困扰。因此为了有效解决焊接方式对不锈钢管焊接变形的影响，再进行焊接前，相关工作人员必须要结合实际，同时考虑好不锈钢管焊接的本质明确具体的焊接工艺手段，以确保不锈钢管焊接变形问题得到有效控制。

（二）焊接参数

焊接参数通常包括焊接电流、电弧、电压等，在焊接过程中这些参数会直接对不锈钢管焊接变形造成影响。其实在进行不锈钢管焊接操作的时候，其焊接顺序和焊接方法依照不同情况是随时发生变化的，焊接技术人员可以依据实际情况进行调整，同样焊接参数也是可以调整的。焊接时的实际电流与焊接温度有一定的关系，一般焊缝中心的温度达到了2000℃，中间弧柱的温度高达5000℃，阴极区的温度达到了1300~2500℃。焊接操作的标准值直接限定了不锈钢管焊接的具体操作，规定标准值的主要目的是避免在焊接过程当中不锈钢管出现焊接变形或电流过大的现象。为了使不锈钢管构件焊接受热均衡，一定要严格控制焊接电流，如果焊接电流过小焊接的质量会受到直接的影响。

（三）焊接顺序先后

在进行不锈钢管焊接过程中，需要工作人员合理控制焊接顺序，一旦焊接顺序出现问题，会导致不锈钢管构件所承受的应力出现问题，如果应力过大那么不锈钢管构建会出现严重的变形，影响最终的质量。为了有效避免变形问题的发生，需要工作人员严格按照规范的流程和顺序进行操作，同时由于不同的不锈钢管构件，其焊接顺序也大不相同，所以在实际焊接过程中，工作人员要做好充分的准备工作，将不锈钢管焊接变形问题发生概率控制在最低，以此确保后续操作的顺利进行，同时也有效保证焊接产品的质量水平。

（四）焊接标准的影响分析

任何操作都需要有相应的标准和规范支持，对于不锈钢管焊接而言同样如此。通常情况下，不锈钢管焊接过程中需要控制的参数较多，例如电流和电压等，而这些参数的设定都依赖于相应的标准和规范，一旦没有按照标准设置，会导致不锈钢管焊接出现变形问题，从而影响到产品的质量和性能。在实际的焊接过程中，为了确保不锈钢管焊接的有序进行，需要工作人员严格遵循标准设定参数，确保不会因为参数问题而导致出现变形，为不锈钢管焊接提供重要的基础保障。

二、预防不锈钢管焊接变形的焊接工艺优化措施-以不锈钢管管道焊接为例

（一）对厚度偏差进行严格的控制

在对厚度偏差进行严控控制的过程中，对于DN小于150mm的管口，可以采用角向磨光机手动磨光的方式来对DN150-

300mm的管道采用机械加工坡口的方式；并且还可以制作出专用的管卡、夹具，对DN150以下的管道安装管卡对口。

（二）对DN大于150mm以及小于300mm的管道进行处理对DN大于150mm以及小于300mm的管道可以采用专门的对口夹具来对其进行处理，将搁置管道的马凳固定或者是连接成一个整体，采用加剧组对其进行定位的过程中，夹具最好是不要焊接在管道上面。焊口如果要对其进行热处理的话，卡具拆除也应该要在热处理试验之前进行，热处理之后则不能再母材上进行任何焊接操作。在对临时点固物进行处理的过程中，一定要避免对母材的损伤，同时还需要将残留的物焊疤清除干净。

（三）坡口形式以及装配

对于坡口形式，在焊接过程中可以采用V形的坡口，在焊接过程中因为焊接电流较小熔深也较小，这个时候坡口的钝边会明显的比碳钢小。按照相关规范，钝边p为0.5~1.5mm，并且坡口角度也比碳钢大的话，就属于x为70~80°。

（四）对口前处理

在对口之前，实测管道坡口壁会比较厚，如果存在偏差厚薄则可以交又配对，对称错开，尽可能避免因为壁厚配置所造成的焊接变形。管道沿着圆周方向的坡口角度大小在设计过程中，一定要尽可能保证其均匀性，尽量减小对口间隙，一般情况下，对口间隙为1~2mm，这样就能减少金属物的填充。此外不锈钢管热膨胀系数本身就较大，在焊接过程中就会产生较大的焊接应力。对于这一现象在焊接过程中一定要严格使用定位焊接。对于d小于或者是等于p89mm的管道，可以采用两点定位法；对于d=p89-p219mm的管道，可以采用三点定位；对于d大于等于219mm的管道可以采用四点定位来进行焊接。此外定位焊接焊缝长度需要控制在6~8mm。

（五）施焊处理

在正式施焊过程中，需要将管道分成4个1/4圆周，进行对称施焊；对于d大于或者是等于219mm的管道，在施焊过程中最好是对称焊，并且两名操作人员在焊接过程中速度最好是保持一致。除此之外反变形法在焊接过程中也属于一种较为实用的工艺，而在采用这一方式进行焊接的过程中，其一定要严格按照工艺卡上的焊接电流以及焊接速度来进行，这样才能确保小的线能量。在对不锈钢管管道进行焊接的过程中，焊缝的层间温度也需要进行严格的控制，一定要确保其在100℃之内。

三、结语

综上所述，不锈钢管焊接的变形直接受到参数、焊接方法、焊接顺利以及焊接速度等的影响。在实际焊接过程中，技术人员需要从以上几个方面入手，对焊接工艺进行优化将焊接时候的焊接参数、焊接方法和焊接顺序掌控到位，这样焊接变形才能得到有效的控制才能够保证焊接质量。