温州焊接不锈钢管常见缺陷产生的原因及预防措施

 温州不锈钢焊管生产发现，在生产焊接不锈钢管时，焊接应力是由于焊后收缩受到制约造成的，制约越严重，内应力也就越大。因此，焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的，但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制和调节。至德钢业简单归纳了焊接生产中控制焊接应力及变形的常用措施。

一、控制焊接应力的措施

  生产焊接不锈钢管时，控制内应力的方法虽有多种，但其基本原则只是一个就是缓和对焊缝收缩的制约。使应力值尽可能减小分布尽可能合理。通常采用的工艺措旋有以下几种：

 1. 采用合理的焊接次序

 所谓合理的焊接次序，主要是应该尽量使焊缝能比较自由的收缩，特别是那些收缩比较大．残余应力比较大的焊缝。

 2. 预热法

 焊接温差越大残余应力越大，同时从组织转变来说，冷却越快组织应力也越大。预热可以达到减小温差和减慢冷却速度的目的．从而减小焊接应力。焊件是否需要预热，主要是根据钢材的化学万分．厚度和结构刚度等方面来考虑。而预热温度的选择则主要是根据钢材的化学成分。一般说钢材含合金元素越多，越容易形成淬硬组织：而合金元素含量越多的钢材．就越需要预热，同时预热温度也要偏高。钢材越厚越要求预热。因为钢板越厚散热越快．则冷却越快．就越需要预热来减慢冷却速度。所以对一些含合金元素较低的钢种不需要预热但具有一定厚度时就要增加一道预热工序。刚度越大的结构．越需要预热。因为结构的刚度越大焊缝收缩所受到的制约也越大，应力就越严重所以需要通过预热来降低焊接应力。

 转向架焊接生产中，较常用的预热方法是氧一乙炔焰预热。在国外的转向架生产企业，也普遍采用此类方法。在正式焊接前对焊接件进行预热主要的预热部位为重要结构的焊缝周围，通常在焊缝的背部进行。这种方式即有预热的作用，还起到了焊接反变形的作用。

 3. 同步收缩法

  焊缝(确切的说是有效区段)的收缩受到旁边冷金属的牵制而形威拉应力．也就是说，有效区段旁边的较冷的金属不允许它收缩而形成较大的应力，如果我们采取适当的工艺措施，使能允许它或者部分允许它收缩，就可以免除或者部分地免除残余应力。同步收缩法就是基于这个原理所采取的工艺措施。

二、消除焊接应力的方法

  消除焊接应力的方法主要有热处理法机械法和振动法等。例如热处理法主要是指焊后进行退炎处理。焊件是否需要热处理主要应考虑钢板的化学万分、钢板厚度、结构刚性和使用条件等方面。消除应力退火整体退火和局部退火。目前转向架焊接生产中主要采用的就是整体退火法。但值得注意的是，退火法对消除焊接变形是无能为力的．甚至相反退火不当还增加工件的变形因为在高温材料容易变形，所以要求采取预防措施，如放置和增加垫块等方法。

三、控制焊接变形的措施

  不锈钢焊管焊接变形带来的麻烦是众所周知的，因此，总是想方设法来控制焊接变形使变形量在允差范围之内。下面介绍常用的几种控制焊接变形的方法。刚性固定法，大家知道刚性大的结构焊后变形～般都较小。反变形法．反变形法的具体作法是焊前将结构或部件装配成具有与焊接变形相反方向的预变形，预变形的程度应该能够抵消焊后形成的变形。利用自重法就是利用本身的白重来预防焊接变形。控制焊接线能量法，焊接线能量对焊接变形与应力都有直接的关系。决定焊接能量的因素有焊接电流．电弧电压和焊接速度等方面，但对于手工焊而言主要是焊接电流。间断对称焊接法，这种方法不需要专用设备和工装夹具，它简单易行。锤击焊缝法．锤击法常用于消除焊接应力，但在减少应力的同时也会减少焊接变形，因锤击焊缝将使焊缝得到适当的延伸从而补偿了焊缝的缩短。

四、矫正焊接变形的方法

 当没有遵守正确的焊接工艺时，就往往超出允许范围的变形．这就如何矫正焊接变形的问题。

 根据具体情况可以选用这种或那种矫正方法．但不论哪种方法，其实质都是在被矫正的工件中形成新的塑性变形来消除已经产生的焊接变形。

 新的塑性变形可以通过施加外力的方法来达到，即可用各种压力机．矫正机或手工锤击来形成。这些矫正方法称为机械矫正。另外，可以通过火焰局部加热方法来造成塑性变形以达到矫正的目的，这种方法称为火焰矫正。机械矫正的方法操作简单．而火焰矫正的方法需要较为丰富的经验，通常加热热形状常用下面三种。点状加热线状加热、三角形加热。其中三角形加热三角形的底边在被矫正的钢材的边缘。三角形加热面积较大，因而收缩量也较大，常用于矫正厚度较大刚性较强的构件的弯曲变形。可用两个或多个烧嘴同时进行。长期实践证明，火焰校正对低碳钢的力学性能没有不良影响目前大部分普通低合金钢均能采用火焰校正。

 值得一提的是为了提高矫正效果．有时在火焰加热时同时用水急冷，这种方式在国外转向架生产企业(日本川崎重工)已有应用。水急冷对低碳钢和部分普通低合金钢的性能没有不良的影响，但对于厚度较大而又比较重要的构件或者淬硬性倾向较大的钢材则不应采用水冷。

 为了提高矫正效果，经常在加热过程中施加外力．即机械+火焰矫正的方法。这是目前转向架焊接不锈钢管生产中较为常见的形式．如转向架横梁组成的矫正就经常采用机械+火焰加热相结合的方式．比较单独采用机械或火焰矫正的方法效果要好的多。

五、结论

  焊接不锈钢管采用哪种方法控制应力及变形．应进行具体分析。根据分析情况．产品用途、生产条件等状况，选择适用的一种或多种相结合的控制措施，各扬其长各得其所，从而达到既保证安全可靠又经常适用的目的。