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亞鈦洗碗機(jī)解決不銹鋼焊接變形的幾種方案

焊接方案

需要操作者根據(jù)零件材料的厚度和焊縫要求合理的調(diào)整焊接電流、電弧電壓等焊接參數(shù)。

焊接工藝

⑴形狀簡單的小型零件。

比如焊接搭接方式為L型、T型或平面搭接零件，可以在零件下面焊道位置加墊銅板（8mm以上厚度），焊道位置下加墊銅板示意圖如圖1所示。由于銅板熱傳遞效率比鋼板的熱傳遞效率高，所以能夠快速的把焊接熱量帶走，減小零件的熱變形。如果零件的外形不是很平整或有凸起不便于與銅板緊密接觸，也可以使用吸水性較好的厚棉布或毛氈浸濕后墊在零件下面焊道位置，也可以有效的減小零件變形。

圖1 焊道位置下加墊銅板

⑵形狀復(fù)雜或零件較大。

由于形狀復(fù)雜或沒有加墊銅板的空間，不能用上述方案解決問題，所以需要采用水冷法解決這個問題（圖2）。水冷法一般分為兩種：①噴淋冷卻法。在零件焊道的背面采用水流噴淋的方法降溫，這種方法適用于面積較大的零件，同時必須是T型或L型（需要調(diào)節(jié)水流角度）搭接方式的焊道，避免水流進(jìn)入到焊道位置。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是冷卻效果好，便于批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是焊接條件要求較高（需要專用設(shè)備）、加工零件種類單一；②濕沙冷卻法。對于平面搭接形式的焊道，由于不能保證水流不進(jìn)入到焊道位置，所以不適用噴淋冷卻法。可以采用濕沙冷卻法：選擇大于焊接零件的容器盛滿沙子，注入清水至沙子完全浸透，焊接時將零件平放于濕沙上，使零件焊道背面位置充分與濕沙接觸，即可開始焊接。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，適用于各種復(fù)雜形狀的零件；缺點(diǎn)是不便于加工大型零件。

⑶厚板大型零件的焊接。

圖2 水冷法示意圖

一般是指6mm以上零件的焊接，此類零件焊接時由于零件較大，焊道較長、焊腳較高（熔池大、熱影響區(qū)大），所以焊接時會出現(xiàn)由于熱變形造成的彎曲變形，為解決這一問題，就需要從幾個方面入手：①焊接時提前做好降溫措施（參考小型零件降溫方案）；②焊接預(yù)留變形量。由于大部分零件焊接時很難兩面同時對稱焊接或只要求在一側(cè)焊接，焊接時就會因?yàn)榱慵軣岵痪鶆蛐纬蓮澢冃危跃托枰鶕?jù)零件的長度、材料厚度（焊腳高度）和形狀來提前朝變形的反方向彎度零件，用以抵消零件的焊接變形。這項(xiàng)操作需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員或技術(shù)工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出判斷，采用工裝卡具固定零件，首件加工完成后再根據(jù)實(shí)際效果做出微調(diào)。

圖3 焊接預(yù)留變形量

零件焊接后的應(yīng)力消除

不銹鋼零件相對于普通碳鋼零件焊接，不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼小、電阻大、膨脹系數(shù)也比碳鋼大，所以不銹鋼的熱傳遞慢、熱變形也會更大。即使零件加工完成后表面看起來變形不明顯，在接下來的運(yùn)輸、使用過程中也會因?yàn)檎駝印⑶脫艋驕囟茸兓l(fā)生變化，直接影響零件的外觀、尺寸和使用效果，所以較大型零件特別是材料較厚（焊腳高度高、熔池大）、焊道較多的零件，在加工完成后一定要進(jìn)行應(yīng)力消除。

應(yīng)力消除可采用自然時效和人工時效。自然時效一般應(yīng)用于大型鑄件，不適用一般焊接零件，而且周期長，不便于工期控制；人工時效大致分為兩種，分為熱處理時效和振動時效。

熱處理時效是將零件加熱到550～650℃進(jìn)行應(yīng)力退火，這種方法比自然時效節(jié)省時間，效率高，但是一般工廠不具備加工條件，外協(xié)加工運(yùn)輸成本增加，一般不被采用。

振動時效是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過振動，使工件內(nèi)部殘余的內(nèi)應(yīng)力造成的塑性變形得以減輕，從而達(dá)到消除應(yīng)力的目的。工作原理是將一個具有偏心重塊的電機(jī)系統(tǒng)（激振器）安放在構(gòu)件上，并將構(gòu)件用橡皮墊等彈性物體支承，通過控制器起動電機(jī)并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，使構(gòu)件處于共振狀態(tài)。經(jīng)20～30min的振動處理即可達(dá)到調(diào)整內(nèi)應(yīng)力的目的，一般累計振動時間不應(yīng)超過40min。此方法對加工場地要求低、操作簡單，為大多數(shù)工廠采用。

經(jīng)過人工時效處理后的零件結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不會因?yàn)橥獠凯h(huán)境的影響而發(fā)生結(jié)構(gòu)和外觀的變化，為零件質(zhì)量的穩(wěn)定性提供了保障。

結(jié)束語

總之，焊接變形在不銹鋼焊接中是不可避免的，對不銹鋼構(gòu)件的加工和實(shí)際使用有一定的影響。為了避免這些影響，就要從焊接工藝上多下功夫，包括焊接方法、工藝參數(shù)、順序、構(gòu)件的定位與卡裝、焊后處理等，爭取把焊接變形控制到最小。在每個環(huán)節(jié)控制過程中，都需要工程技術(shù)人員與焊接操作工緊密配合，理論數(shù)據(jù)與實(shí)際情況相結(jié)合，合理地制定施工方案，因地制宜地對構(gòu)件焊接變形進(jìn)行全方位控制，才能制造出更加完美的產(chǎn)品。