不锈钢刮板冷凝器大开孔的焊接变形控制

工作研究不锈钢焊接操作方法及变形控制要点王心龙 李 彬（中车集团大连机车车辆有限公司城铁分厂，辽宁 大连 116022）摘 要：随着我国经济发展速度不断增加，我国的工业规模不断扩大和工业技术水平不断提高，对工业产品的要求也越来越高。

不锈钢作为一种耐腐蚀的金属材料，其工业产品的优良性能越来越受到欢迎。

焊接作为一种高效低成本的技术也被广泛用于不锈钢产品的加工过程中。

为保证不锈钢焊接产品的合格率，需要对不锈钢焊接产品的焊接变形问题进行控制，焊接变形控制是否有效直接决定了焊接结构的稳定性以及焊接成品的质量。

关键词：不锈钢焊接；操作方法；变形控制引言不锈钢材料因其具有良好的抗腐蚀性而广泛应用于海上平台的管汇建设。

但由于其自身具有热膨胀系数高、导热系数小的特点，在焊接过程中常常产生因热影响急剧变化导致的焊接变形。

在现场发现，不同尺寸类型不锈钢管线的焊接变形具有多种形式，不但严重影响了管线的安装精度，且由于变形导致的局部应力集中会进一步降低结构的承载能力，造成安全隐患。

而现有的焊接变形控制方法尚未形成完善的体系，对于不同类型的管线焊接变形形式适用性较差，往往过多依赖施焊人员的操作经验，给现场焊接质量控制带来困难。

1不锈钢焊接操作方法焊接是一种用高温和高压的方式实现金属接合，并将热塑材料将介质之间结合的工艺，其原理就是通过加压或者加热，并辅以填充材料让工件之间紧密结合。

其技术原理较为简单，但是实际的操作中，因为不同的焊接介质和焊接要求，其还是有比较大的区分。

在此列举了几种比较常见日常使用也比较方便的焊接工艺，主要的焊接类型及优缺点比较。

不锈钢焊接基本方式有两种，第一种是传统的焊条电弧焊接，第二种是气体保护焊接。

焊接工艺按照焊接途径区分，可以分为熔焊、钎焊和压焊，在技术的进步下，也有电子束、超声波焊接等方式，对环境的要求也越来越低，多环境均可操作。

同时，基于焊接可能给操作人员带来身体上的损伤，因此在实际的操作过程中需要佩戴防护措施。

不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法2中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁沈阳110000摘要：不锈钢薄板焊接已应用于许多领域。

例如，在核能和容器制造方面，使用了大量薄壁不锈钢材料，使容器寿命更长，环境更清洁。

但是在实践中仍然存在一些问题。

由于我国新的焊缝变形控制方法引进较晚，所以处理方法也有局限性。

例如，不锈钢薄板焊接时容易引起焊接变形，使产品不符合图纸要求和设备标准，缺陷的处理和修复会影响产品交付时间，增加制造成本。

本文分析了不锈钢薄板焊接变形的影响因素和控制措施，以供参考。

关键词：薄板焊接；控制变形；变形因素；工艺水平提升引言近年来，随着不锈钢薄板的广泛使用，不锈钢薄板的焊接变得尤为重要。

不锈钢焊接的复杂多样变形严重影响焊接质量和使用性能。

常见变形主要与横向收缩、纵向收缩、弯曲变形和左侧变形有关。

焊接不锈钢薄板时，必须考虑不锈钢薄板的材料、几何、尺寸和约束的影响，并且焊接工艺和焊接参数必须包括在影响因素中。

具体来说，抗屈曲板的强度和临界载荷主要对应于设计量，而导致板屈曲的滑动约束与焊接方法和参数密切相关。

总而言之，选择合理的设计和制造量可以大大减少或消除薄不锈钢焊缝的变形。

1焊接变形的影响因素1.1输入热源对于焊接变形的影响在焊接过程中，焊接区在高温局部热源的影响下快速加热并局部熔化。

加热区域会扩大熔接区域，而环境温度相对较低的区域会限制熔接区域并产生弹性热约束。

材料的弹性极限会随着温度的升高而大幅降低，从而产生超出弹性极限的热弹性应力，并形成热压缩。

冷却时，熔接区域中的材料收缩受周围区域的不均匀温度场影响，从而导致收缩变形不均匀。

熔接区域中存在剩馀的拉伸应力，相邻区域中存在剩馀的压缩应力。

1.2在切割时对于焊接件产生变形的影响不锈钢薄板焊接变形与不锈钢切削关系很大。

在实际生产中，切割不锈钢板有几种方法:电焊切割。

用不锈钢棒将焊机电流提高到120A左右，切断不锈钢。

电焊切割方法粗糙、不均匀、焊接质量差，很少使用。

电力建设凝汽器焊接变形控制摘要：在电力建设凝汽器安装中，由于设备尺寸误差的原因，凝汽器模块之间组合焊缝过大，无法直接进行焊接，本文章详细介绍了针对上述问题的处理方案。

方案以凝汽器热井模块底板的纵向长缝为例进行编制，凝汽器安装中其他焊缝间隙过大时按照此方案进行处理。

关键词：电力建设；凝汽器；焊接；变形控制1 焊缝间隙过大时的焊接处理和反变形措施1.1焊接前在焊缝背面增加垫板，如图一所示。

图一1.2垫板选择20mm厚钢板，宽度100mm，长度与焊缝相同。

在安装垫板时，要偏向A侧，垫板与B侧搭接10mm即可。

点固焊时，先点固a和b焊缝，c和d焊缝暂不点固，待堆焊结束后再进行点固。

1.3a和b点固焊缝规格为∠6间断焊，每隔100mm点固100mm长度。

1.4对垫板进行点固之后，在焊接前需在A侧焊缝边沿沿着焊缝方向附加H型型钢对焊缝进行加固，以减小堆焊时的焊接变形，图一中的C即为H形型钢，型钢规格为300×150×9×6.5，布置位置距离A侧焊缝坡口边缘100mm，点固焊缝规格为∠6间断焊，每隔100mm点固100mm长度。

1.5在焊缝背面添加垫板，并使用工字形型钢对A侧焊缝进行加固之后，开始在A侧坡口进行堆焊，图二所示的e焊缝即为堆焊焊缝：图二1.6堆焊由两名焊工分别在Ⅰ侧和Ⅱ侧同时进行，焊前先由技术员对整条焊缝按照每500mm一段进行分段。

1.7两名焊工应采取同样的焊接参数，同时进行焊接。

堆焊时只在垫板A侧进行焊接，禁止在垫板和B侧之间进行焊接。

堆焊采取多层多道焊方式，每一道焊缝的焊接都应严格遵循分段焊接顺序和焊接方向。

堆焊时需将垫板全部堆满，在A侧堆焊出倾斜的坡口型式，只留垫板与B侧的连接处不焊（图二所示的c处）。

1.8堆焊结束后，调好安装尺寸，将图一中所示的c焊缝和d焊缝进行焊接点固，点固焊缝规格为∠6间断焊，每隔100mm点固100mm长度。

1.9去除图二中所示的工字形型钢C，在骑缝方向按照每隔1000mm的间隔使用工字形型钢对AB两侧进行固定，型钢规格为300×150×9×6.5，长度1000mm，点固焊缝规格为∠6间断焊，每隔100mm点固100mm长度。

焊接变形控制措施1. 引言焊接是常见的金属连接工艺，它在制造业中起着重要的作用。

然而，焊接过程中会产生热量，导致工件变形。

焊接变形不仅会影响工件的外观，还可能导致尺寸偏差、失配和应力集中等问题。

因此，为了控制焊接变形，需要采取一系列措施来减少其影响。

本文将介绍焊接变形的控制措施，包括减少焊接热输入、优化焊接顺序和采用辅助支撑等方法。

这些措施可以帮助工程师在焊接过程中有效控制变形，提高焊接质量。

2. 减少焊接热输入焊接热输入是导致焊接变形的主要原因之一。

当焊接电流和电压较高时，焊接过程中产生的热量也较大，会使焊接接头局部加热，导致热膨胀引起变形。

因此，减少焊接热输入是一种常用的焊接变形控制措施。

以下是减少焊接热输入的方法：•降低焊接电流和电压：通过调节焊接电流和电压的大小，可以控制焊接热输入的大小。

降低电流和电压可以减少焊接过程中的热量产生，从而减少变形的可能性。

•采用脉冲焊接技术：脉冲焊接技术可以使焊接电流周期性变化，从而降低焊接热输入。

这种技术可以减少焊接热量和热膨胀，有效控制焊接变形。

•使用预热和间歇焊接：在焊接之前，可以对焊接接头进行预热，以提高材料的可塑性和焊接质量。

间歇焊接是指在焊接过程中，将焊接接头暂停冷却一段时间，再继续焊接。

这种方法可以有效控制焊接热输入，减少变形。

3. 优化焊接顺序焊接顺序是影响焊接变形的另一个重要因素。

不同焊接顺序会导致不同的温度梯度和热应力，进而影响变形的大小和方向。

因此，优化焊接顺序是控制焊接变形的一项重要措施。

以下是优化焊接顺序的方法：•从焊接应力较小的区域开始焊接：焊接过程中，焊接接头会受到热应力的影响，从而引起变形。

通过从焊接应力较小的区域开始焊接，可以减少焊接接头受力不均匀引起的变形。

•分割大尺寸焊接接头：对于大尺寸的焊接接头，可以将其分割成若干个小接头进行焊接。

这样可以减少焊接接头的热输入，降低焊接变形的风险。

•控制焊接速度和温度：在焊接过程中，合适的焊接速度和温度可以减少焊接接头的热输入，进而减少焊接变形。

不锈钢工艺管线焊接变形因素分析及控制方法摘要：随着目前油气开采中出现的二氧化硫和硫化氢的增加的含量，用厚壁钢不锈钢材质管道取代传统碳管已成为趋势。

采用不锈钢工艺管道管也提高了高压天然气管道的强度。

但是不锈钢材料本身具有较高的熔点、较高的热膨胀系数和较大的热影响区域，从而使焊接变形或在实际焊接过程中应力集中。

焊接变形是焊接中常见的质量问题。

不锈钢工艺管道管由于热导率慢、高热变形系数、熔池填充量高，难以控制。

分析了焊接过程中不锈钢工艺管道焊接变形的原因。

焊接变形控制在焊接前中后的三个部分进行了说明，以提高不锈钢工艺管道的实际焊接质量。

关键词：不锈钢工艺管道；焊接变形；控制方法引言不锈钢工艺管道在焊接过程中可能引起相当大的应力和变形。

不锈钢材料本身具有较高的熔点、较高的热膨胀系数和较大的热效应区域，这可能导致实际焊接过程中焊缝变形或应力集中。

焊接变形是焊接件中常见的焊接质量问题。

厚锈钢管的实际焊接工艺由于热导率高、变形系数高、焊接工具的填充体积大，难以有效控制。

1.不锈钢工艺管道焊接工艺简介1.1手工电弧焊手工电弧焊具有操作简单、使用方便的特点。

因此，此种焊接工艺最为常见，常常应用于焊接不锈钢材料。

手工电弧焊采用直流电焊接材料，电极材料一般为非合金，还包含芯丝等部分，这样的电极不仅可以作为电弧载体，还可以承担不锈钢材料与材料缝隙之间的焊接工作。

1.2熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊具有保护不锈钢材料不受损的特点，因其在焊接过程中使用了一种可以保护不锈钢构件的气体。

该种焊接工艺与手工电弧焊之间存在较大区别，熔化极气体保护焊大多使用平特性电源，该种电源对弧长有着特殊的要求，严禁改动，一般最佳弧度在5mm左右。

1.3钨极氩弧气体保护焊钨极氩弧气体保护焊的原理是不锈钢材料与钨丝电极之间产生电弧，电弧产生热量将金属熔化，从而形成焊缝。

该种焊接方法与上述焊接方法有所不同，主要体现在电源、适用范围等方面，该方法使用垂直外特性电源，适用于焊接厚度在6mm以下的不锈钢材料。

不锈钢管道焊接变形控制技术不锈钢管道焊接变形控制技术摘要：分析了不锈钢管道焊接变形产生的主要原因。

通过采取焊前装卡、焊接过程中采用合理的焊接顺序以及焊后矫正等措施，较好地控制了焊接变形，保证了不锈钢管道的焊接质量。

田湾核电站一期两台由俄罗斯设计的AES—91型1 000 MW 压水堆核电机组由核岛、常规岛及相应的配套辅助设施组成，其中常规岛中消防自动喷淋，油、水净化处理，化学水处理等系统的大部分管道材质为奥氏体不锈钢，焊口达2 万多条，占常规岛焊口总数的40 ％。

在对俄罗斯供货的11UQA 厂房的化水GCP 、GCF 系统及11UMA 厂房的油系统不锈钢预制管道进行施工中，发现部分管段对口焊接后变形较大。

对此，本文从焊接工艺方面提出一些控制焊接变形的措施，以减小焊口的变形。

1 不锈钢管道焊接变形原因不锈钢管道焊接变形有两方面原因：（1)不锈钢的热膨胀系数较大（奥氏体不锈钢的热膨胀系数比碳钢约大50%)，导热慢，容易产生较大的内应力，一旦内应力控制不当，易产生变形；(2）在实际焊接中，由于不锈钢熔池流体粘性大，焊接困难，施焊时往往需增大焊接电流，这样线能量增加易产生焊接变形。

此外，点、固焊的长度和数量不够，施焊的顺序不当等也易引起变形。

2 焊接变形控制措施不锈钢管道焊接主要工作流程如下：坡口打磨～对口～固定～焊口自检～监理检查～焊口点焊～焊口～满焊～外观检查～探伤由焊接工艺流程可知，焊前和焊接过程中的工艺控制是整个控制焊接变形的关键，而焊后的变形矫正作用十分有限。

因此，本文将着重从焊前和焊接过程两方面讨论控制焊接变形。

（1）严格控制厚度偏差，对d159 mm 以下的管口采取用角向磨光机手动磨光的方法，对d159 mm～d325 mm 的管道采取机械加工坡口的方法；制作专用夹具、管卡，对d159 mm 以下管道安装管卡对口。

（2）对d159mm 以上、d325mm 以下管道采用专用对口夹具，将搁置管道的马凳固定或连成一个整体。

在焊接工艺制定时尽量采用左右交替焊法、对称焊法、分段焊法等具体原则为先内后外、先少后先短后长。

焊接电流、电弧电压等焊接参数也会影响到焊接变形不锈钢构件焊接时随着零件的增大焊接电流也要变大同时为了使焊件局部受热更均匀应对焊接电流进行严格控制若焊接电流过小会对焊接质量造成影响若焊接电流过大焊接变形很可能会比较严重。

所以在焊接时就需要操作者根据零件材料的厚度和焊缝要求合理的调整焊接电流、电弧电压等焊接参数。

一、焊接工艺⑴形状简单的小型零件比如焊接搭接方式为L型、T型或平面搭接零件，可以在零件下面焊道位置加垫铜板（8mm 以上厚度），焊道位置下加垫铜板示意图如图1所示。

由于铜板热传递效率比钢板的热传递效率高，所以能够快速的把焊接热量带走，减小零件的热变形。

如果零件的外形不是很平整或有凸起不便于与铜板紧密接触，也可以使用吸水性较好的厚棉布或毛毡浸湿后垫在零件下面焊道位置，也可以有效的减小零件变形。

图1 焊道位置下加垫铜板⑵形状复杂或零件较大由于形状复杂或没有加垫铜板的空间，不能用上述方案解决问题，所以需要采用水冷法解决这个问题（图2）。

水冷法一般分为两种：①喷淋冷却法。

在零件焊道的背面采用水流喷淋的方法降温，这种方法适用于面积较大的零件，同时必须是T型或L型（需要调节水流角度）搭接方式的焊道，避免水流进入到焊道位置。

此种方法的优点是冷却效果好，便于批量生产，缺点是焊接条件要求较高（需要专用设备）、加工零件种类单一；②湿沙冷却法。

对于平面搭接形式的焊道，由于不能保证水流不进入到焊道位置，所以不适用喷淋冷却法。

可以采用湿沙冷却法：选择大于焊接零件的容器盛满沙子，注入清水至沙子完全浸透，焊接时将零件平放于湿沙上，使零件焊道背面位置充分与湿沙接触，即可开始焊接。

此种方法的优点是操作简便，适用于各种复杂形状的零件；缺点是不便于加工大型零件。

⑶厚板大型零件的焊接图2 水冷法示意图一般是指6mm以上零件的焊接，此类零件焊接时由于零件较大，焊道较长、焊脚较高（熔池大、热影响区大），所以焊接时会出现由于热变形造成的弯曲变形，为解决这一问题，就需要从几个方面入手：①焊接时提前做好降温措施（参考小型零件降温方案）；②焊接预留变形量。

不锈钢管路焊接变形的控制摘要:作者通过参与管路加工，深刻地体验到了不锈钢焊接变形的普遍性和严重性。

经过现场施工过程中的反复试验，认真分析了不锈钢管路焊接变形产生的主要原因，并通过采取焊前装卡、焊接过程中采用合理的焊接顺序以及焊后矫正等措施，较好地控制了焊接变形，保证了不锈钢管路的焊接质量。

另外，本文还分析了不锈钢管路焊接变形产生的主要原因。

通过采取焊前装卡、焊接过程中采用合理的焊接顺序以及焊后矫正等措施，较好地控制了焊接变形，保证了不锈钢管路的焊接质量。

关键词：不锈钢；管路；焊接；焊缝；变形控制引言：不锈钢是一种铁合金，其性能稳定，耐腐蚀，表面光亮美观，强度高，可满足多种需求，当前已经被运用到多个行业中。

管路使用过程中会受到较为恶劣环境影响，且会受到多种物理应力作用，因此要求管路具有较强耐腐蚀性和强度，基于此可选用不锈钢管路作为施工材料。

不锈钢材在焊接中较为复杂，焊接难度大，质量控制存在一定困难，基于此需要对焊接过程中存在的质量问题展开研究，针对性消除焊接质量隐患。

一、几种常见的不锈钢焊接变形焊接过程的焊接应力是非常复杂的，不同形式的焊接方法、破口形式，不同的点、固焊的长度和数量，施焊的顺序不当等也易引起焊接时接头及焊件温度分布不均，会使不锈钢焊接件产生角变形、波浪变形、复杂变形等等。

这里主要介绍几种常见的焊接变形形式。

1.角变形在对不锈钢焊接件进行焊件时，焊缝多为是上宽下窄的V型坡口，这样就造成了焊缝的厚度方向上的横向焊接收缩量是不一样的，由于焊缝上面宽，所以上部的收缩量会大一些，焊缝下面窄，在焊缝下部的收缩量会相对小一些。

焊缝上下的焊接收缩量存在差异，就造成了焊接件的两侧向上翘起的现象，就形成了角变形，通常是通过变形的的变形量来对角变形进行衡量。

2.波浪变形波浪变形指的是在对焊接件进行焊接后焊接件产生波浪状的变形。

波浪变形是指距离焊缝近的地方会产生拉应力，距离焊缝远的位置就会产生压应力，当压应力比较大时，薄板的表面就会失去原来的稳定性从而产生波浪变形，当在比较窄的地方有多条焊缝时，因为每条焊缝的角变形连到了一起，也会产生波浪变形的现象。

区域治理调查与发现不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法李学鸥哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司，河北 秦皇岛 066206摘要：薄板焊接在众多领域中都得到了运用，例如在核电领域二、级容器的制造的过程中，采用大量的薄壁不锈钢材料之后，使得容器具有了较长的使用寿命，提高了介质的清洁度。

但是在实际应用中也出现过一定的问题，例如国外先进国家采用专门的焊接工装和装配夹具，进行新的焊接变形控制工艺的实施，依然无法避免变形。

而我国由于采用新的焊接变形控制工艺时间较晚，因此也具有工艺方法上的局限性。

例如在不锈钢薄板焊接的时候，容易造成焊接变形情况，使产品不满足设备图纸及其标准要求，其缺陷处理、返修影响产品的交货期，增加制造成本等等。

即便是性能指标合格，但接口尺寸的变化，也给现场设备安装带来一定的难度。

这一问题对于国外先进国家的技术来说，也是具有相当难度的。

因此，本文结合实际施工工艺，期望对于不锈钢薄板焊接变形的影响因素以及控制进行分析，为今后提升薄板焊接工艺水平具有参考价值。

关键词：薄板焊接；控制变形；变形因素薄板焊接变形一般具有多元性和复杂性，因此国内外进行薄板焊接制造技术的研究，都强调要注重焊接质量，也就是要求对控制工艺和影响因素进行分析。

我国在进行薄板焊接工艺上不断迈向新台阶，与国外技术的差距逐渐变小。

在理论和实践领域，对于薄板焊接变形的质量影响因素分析都获得了大量成果。

一、不锈钢薄板变形因素分析一个操作工人在薄板焊接的施工中，为了达到焊接及成型质量的提升，往往要注重薄板焊接变形中具有多元性和复杂性的特点。

为了实现对薄板焊接变形的控制，必须要先对薄板焊接工艺进行充分的了解。

质量控制内容包括焊接前的设计，焊接过程中的控制等等。

要充分考虑变形可能产生的因素，采取有效的控制措施加以应对。

在切割方法和切割质量上，注重对捍薄板焊接变形的影响[1]。

首先要看到在进行焊接坡口加工的时候，坡口角度是否过大，钝边成型质量情况，尺寸均匀情况。

焊接变形的分类及控制措施焊接变形的分类及控制引言焊接工艺在很多行业中起到关键作用，但是焊接过程中经常会发生变形问题。

焊接变形会对产品的质量和性能产生负面影响，因此需要采取相应措施来进行分类和控制。

1. 焊接变形的分类焊接变形可以根据其产生的原因和形式进行分类。

以下是常见的焊接变形的分类方式：1.1 原因分类•热应力引起的变形：焊接过程中，由于焊接区域受到瞬时加热和冷却的影响，会产生热应力，引起变形。

•冷却引起的变形：焊接完成后，焊接区域由于冷却速度不均匀，引起变形。

•结构应力引起的变形：焊件自身的结构应力会引起变形。

1.2 形式分类•弯曲变形：焊接区域发生弯曲变形，导致工件整体形状不符合要求。

•扭曲变形：焊接区域发生扭曲变形，导致工件整体形状扭曲。

•缩短变形：焊接区域发生缩短变形，导致工件整体长度缩短。

2. 焊接变形的控制措施针对不同类别的焊接变形，需要采取相应的控制措施来减少变形的发生。

2.1 热应力引起的变形控制措施•采用预热和后热处理：通过预热和后热处理，可以减小焊接区域的温度梯度，降低热应力的产生。

•设计焊接工艺：合理设计焊接工艺，控制焊接速度和温度梯度，减少热应力的产生。

2.2 冷却引起的变形控制措施•使用焊接夹具和冷却装置：通过使用夹具来固定焊件，控制冷却速度均匀性；使用冷却装置来加速焊接区域的冷却，减小变形的发生。

•控制焊接顺序：合理控制焊接顺序，先焊接较远的区域，再焊接较近的区域，可以避免较早焊接的部分冷却引起的热应力引起变形。

2.3 结构应力引起的变形控制措施•采用预应力技术：通过施加适当的预应力，可以减小焊件的结构应力，降低变形的发生。

•设计合理的焊接结构：合理设计焊接结构，采用适当的形状和尺寸，可以减小结构应力的产生。

结论焊接变形是焊接过程中常见的问题，分类和控制焊接变形对保证产品质量至关重要。

通过合理的控制措施和工艺设计，可以有效降低焊接变形的发生，提高焊接质量。

3. 其他控制措施除了上述分类和控制措施外，还有一些其他的控制措施可以用于降低焊接变形。