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不銹鋼機(jī)架加工焊接過程中,為避免變形,需要從焊接工藝、焊接順序、預(yù)變形與剛性固定、焊接參數(shù)及焊后處理等多方面采取措施,以下是具體介紹:
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優(yōu)化焊接工藝
選擇合適的焊接方法:盡量采用能量集中的焊接方法,如氣體保護(hù)焊、激光焊等,這些方法熱影響區(qū)小,能減少焊接變形。對(duì)于不銹鋼機(jī)架,若結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、對(duì)焊接速度要求不高,可優(yōu)先選用鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG 焊);若對(duì)焊接速度和效率有較高要求,則可選用熔化極氣體保護(hù)焊(MIG 焊)或激光焊等。
采用合適的焊接材料:根據(jù)不銹鋼的材質(zhì)和性能要求,選擇匹配的焊接材料,確保焊縫金屬與母材的強(qiáng)度、韌性等性能相近,減少因焊接應(yīng)力導(dǎo)致的變形。例如,對(duì)于 304 不銹鋼機(jī)架,可選用 ER308 焊絲;對(duì)于 316 不銹鋼機(jī)架,則選用 ER316 焊絲。
合理安排焊接順序
采用對(duì)稱焊接:對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)的不銹鋼機(jī)架,應(yīng)采用對(duì)稱焊接的方法,使焊接應(yīng)力相互抵消,減少變形。例如,在焊接長(zhǎng)方形機(jī)架的四條邊時(shí),可以先焊接相對(duì)的兩條邊,然后再焊接另外兩條邊,且在焊接每條邊時(shí),應(yīng)盡量采用分段退焊或跳焊的方法,避免熱量集中在一處。
先焊收縮量大的焊縫:在焊接有不同收縮量焊縫的不銹鋼機(jī)架時(shí),應(yīng)先焊接收縮量大的焊縫,后焊接收縮量小的焊縫。這樣可以使先焊的焊縫在收縮時(shí),對(duì)后焊的焊縫影響較小,從而減少整體變形。例如,在焊接有對(duì)接焊縫和角焊縫的機(jī)架時(shí),一般先焊接對(duì)接焊縫,因?yàn)閷?duì)接焊縫的收縮量通常比角焊縫大。
實(shí)施預(yù)變形與剛性固定
預(yù)變形法:在焊接前,根據(jù)焊接變形的規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),對(duì)不銹鋼機(jī)架進(jìn)行預(yù)變形,使其在焊接后能夠抵消焊接變形。例如,在焊接薄板結(jié)構(gòu)的不銹鋼機(jī)架時(shí),如果預(yù)計(jì)焊接后會(huì)產(chǎn)生向上的彎曲變形,可以在焊接前預(yù)先將板料向下彎曲一定的角度,使焊接后的變形量減小。
剛性固定法:在焊接過程中,采用剛性固定的方法限制不銹鋼機(jī)架的變形??梢允褂脢A具、定位焊等方式將機(jī)架固定在剛性平臺(tái)上或采用臨時(shí)支撐等措施增加機(jī)架的剛性。例如,在焊接復(fù)雜形狀的不銹鋼機(jī)架時(shí),可以制作專門的夾具,將機(jī)架的各個(gè)部件固定在夾具中,然后進(jìn)行焊接,焊接完成后再拆除夾具。
控制焊接參數(shù)
焊接電流和電壓:適當(dāng)降低焊接電流和電壓,可減小焊接熱輸入,從而減少焊接變形。但焊接電流和電壓也不能過低,否則會(huì)導(dǎo)致焊縫成型不良、焊接缺陷增多等問題。在實(shí)際焊接過程中,需要根據(jù)不銹鋼的材質(zhì)、厚度和焊接位置等因素,合理調(diào)整焊接電流和電壓。
焊接速度:在保證焊接質(zhì)量的前提下,適當(dāng)提高焊接速度,可減少焊接熱輸入和熱影響區(qū),進(jìn)而減小焊接變形。例如,采用自動(dòng)焊接設(shè)備進(jìn)行不銹鋼機(jī)架焊接時(shí),可以通過調(diào)整焊接速度來(lái)控制熱輸入,一般焊接速度可控制在 20-50cm/min 之間。
進(jìn)行焊后處理
消除焊接應(yīng)力:焊接完成后,及時(shí)對(duì)不銹鋼機(jī)架進(jìn)行消除應(yīng)力處理,如采用熱處理、振動(dòng)時(shí)效等方法。熱處理可以使焊縫金屬和熱影響區(qū)的組織得到改善,消除焊接應(yīng)力,減少變形的可能性。振動(dòng)時(shí)效則是通過振動(dòng)的方式使機(jī)架內(nèi)部的殘余應(yīng)力得到釋放和重新分布,達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸的目的。
矯正變形:如果不銹鋼機(jī)架在焊接后仍然存在變形,可以采用機(jī)械矯正或火焰矯正等方法進(jìn)行矯正。機(jī)械矯正適用于變形較小的情況,可使用壓力機(jī)、千斤頂?shù)仍O(shè)備對(duì)變形部位進(jìn)行矯正;火焰矯正則是利用火焰加熱變形部位,使其在冷卻過程中產(chǎn)生收縮,從而達(dá)到矯正變形的目的,但火焰矯正時(shí)要注意加熱溫度和加熱速度,避免對(duì)不銹鋼的性能產(chǎn)生影響。