关于大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件的焊接变形控制分析

关于大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件的焊接变形控制
分析
摘要：随着我国经济的不断发展以及各方面的科技水平的不断进步，我国的钢
铁行业技术也在不断提升。

因此，对于不锈钢钣金件的焊接方面出现的问题需要
进行新的解决方案的设计，在设计之前，需要针对这项问题并且结合焊接过程中
的各方面工艺进行综合讨论，进而得出具体的解决方案和措施。

其中对于工艺结
构优化处理是进行优化方案试运行的一种合理的方案，同时也对于焊接变形问题
进行具体的合理的分拆方案的设计和施行。

并且在零部件精加工之后也进行了装
配焊接，一般让其可以达到施工的要求。

并且在焊接过程中，为了可以达到产品
结构尺寸以及形位精度等方面的要求也进行了最终工艺的优化处理，同时研制了
适合其重复使用并且可靠性更强的装配、施焊以及拆卸方便的工装，最终得以实
现焊接过程的定位、装配以及夹紧等等各个方面的综合控制，同时也使得焊接变
形得到了一定的控制。

关键词：大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件；焊接变形；控制分析
大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件主要是中在焊接过程中出现的一种面
积相对较大，厚度相对较薄，采用加强筋、连接座进行焊接的钣金焊接件。

这种
接件受到材料的影响非常大，并且在加工设备方面加工设备的行程能力也有很大
的不足，这些对于焊接件的焊接以及最终通过精加工达到的结构件的形位和尺寸
精度等方面都有很大的影响。

不能达到之前对于焊接件的要求，并且制造工艺相
对来说也较为粗糙，制造过程中需要对对于焊接变形问题严格控制，之后需要对
于焊接之后的接件的尺寸和相应的形位精度等方面的精度进行测定，当期满足国
家标准时才可以实现变形控制，但是在这个过程中难度相对较大。

针对上述问题，焊接人员对于焊接工艺方案进行了进一步的研究，并且针对
焊接变形的问题制定控制方法，也进行了可靠的焊接工装的合理设计，对于焊接
变形进行控制，进而确保焊接产品的制造精度符合要求。

一、工艺方案要点
对于不锈钢钣金件来说主要有三部分组成，其中包括左侧件和右侧件以及中
间的一个薄壁密封件。

在进行设计以及实际的焊接过程中需要和用户进行沟通，
在进行产品的对外装配接口和相应的尺寸之间进行物理性能和使用要求的调查，
之后进行结构工艺性的优化处理，通过优化分析进行相应的拼接位置的确定。

而
面板和圆管边框以及加强筋和连接座之间可以形成一个合理的拼焊结构，在这个
结构的基础上可以将其在有限的厚度范围内获得自身的刚性，这样的结构要有利
于零部件加工并且减少焊缝数量和长度，可以达到减小大面积薄厚非对称弱刚性
不锈钢钣金件的焊接变形的问题。

主要的工艺方案要点如下所示：首先，大面板、长加强筋以及长边管需要通过合理的分拆进行设计，同时让零件可以在有限的厚
度内可以得到自身良好的刚性，这对于零件的精加工也有很大的改善。

在进行零
件加工过程中可以通过零部件的定位接口进行加工，可以缓解装配产生误差的问题，并且有效控制焊接变形。

其次，专用焊接基准平台的研制需要控制在规定的
范围内，同时还要考虑到右侧件和左侧件以及中间件的连接座装配相互统一的定
位基准使用。

之后，对于采用的不锈钢，需要根据工艺参数进行选择，优化设计
方案，制定适合可行的工艺措施，这样可以满足产品在去离子水中不锈蚀的要求。

最后，手工进行钨极氩弧焊，首先要将面板和边管等部件进行分拆，拆分成零部件。

这些零部件在确定装配定位之后进行组装和定位焊接处理，工件翻面之后进
行重新压装，这样可以将所有的连接处焊接老郭，并进行打磨抛光。

同时在具体
的操作过程中，还需要注重对于多种控制方案的合理综合使用，从而可以达到预
期之外的更好的效果。

二、变形控制方法
2.1平面度的统一基准
首先要设计制造焊接基准平台，平台主要采用的是框架式大平台进行拼接，
之后使用机床将其平面度进行调整，使其满足相关标砖，最后，进行局部的焊接
固定成一体，让其作为保证平面度的统一基准。

2.2圆管边框的定位
在进行圆管边框的定位过程中，需要结合焊件的需求来对于连接座以及面板
进行定位，并对其进行合理的设计分配。

通过采用更加具体的控制方案来对于相
应的问题进行解决，比如边管的外形和轮廓需要在焊接过程中，针对具体问题进
行具体的焊接方案的采用，并且注重专用的直角座和定位块的选用以及整体的形
状的考虑，最重要保证整体的焊件的装配定位符合国家标准。

2.3焊接顺序调整
虽然在进行焊接过程中尽量采取的是分散和局部的对称电焊固定方法，但是
在逐步进行焊接过程中，散件连接成整体也会出现一些问题。

因此，需要对应焊
接的顺序进行调整。

面板和边管进行焊接过程中主要采用的是分段断续跳焊，之
后在最后连接成连续焊缝的方式进行整体的焊接工作的完成。

但是根据实际的平
面度检测情况进行顺序的确定，才更有利于焊件焊机的完整性。

2.4锤击焊缝去应力
焊接过程中要求慢速度精心的焊接，在焊接时，每焊接成功一段之后，需要
及时使用圆球头榔头来锤击碾压焊缝，让其可以更好的焊接到一起，这样可以让
焊缝收缩到人工可以对其进行延展的地步，同时可以去除在焊接过程中的部分焊
接以及装配的应力对应焊件的影响，从而可以达到采用应力对其进行矫形的作用。

通常4mm厚度的大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件容易产生呕吐变形，而
针对变形部位采用火焰加热之后局部激冷的方法可以对于变形有很好的矫正效果。

结束语：
综上所述，大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件的焊接变形控制可以首先
对于产品的功能进行确定，之后针对相应的性能的需求和具体的性能指标的基础
之上，进行结构工艺的优化，进而可以解决尺寸以及供货规格方面的问题。

在进
行加工过程中，面对加工设备的能力不足的问题，让不锈钢板获得较好的自身刚性，同时有利于零部件的加工和整体的变形控制。

其次，可以针对工艺方案和工
装设计进行改善和管理，对于零部件的定位、装配以及夹紧进行合理控制，达到
具体的要求。

在施工过程中，可以合理使用多种加工工艺，对于焊接变形问题可
以有效控制，大面积薄厚非对称弱刚性不锈钢钣金件的焊接变形控制也达到了国
家标准水平，采用这两方面的控制方案来实现对于大面积薄厚度非对称弱刚性不
锈钢钣金件的焊接变形控制。

参考文献：
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[3]陈玉伟.Pro/E环境下不锈钢钣金的结构设计[J].信息技术与信息
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作者简介：刘晓梦（1984-09-04），男，汉族，籍贯：贵州省遵义市，当前职务：工艺师，当前职称：助理工程师，学历：大专，研究方向：机械制造。