分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法

分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法

摘要：工业生产中少不了钢材的参与，所以会经常遇到不锈钢板的焊接在制作

一些不锈钢罐以及不锈钢槽时，如果在焊接不锈钢板时，没有采用一些专门的焊

接技术，那么一般会在焊接的过程中出现变形或者鼓包的现象，这样不仅会影响

工件的质量，同时在美观上也会影响。要想提高焊接的质量，那么不锈钢板焊接

变形是其控制的重点，焊接时，要在每一个过程中确定好质量，同时操作人员对

于自己的焊接技术要勤于训练，进而提升自己的技术水平和焊接技术，使不锈钢

薄板的焊接质量得以提高[1]。

关键词：不锈钢薄板；控制方法；防治措施

1不锈钢薄板在焊接过程中发生变形的原因

在工业上，不锈钢板有着非常广泛的使用前景，它们在不同的领域所使用的

钢板厚度都不一样。根据有关规范及行业规定，当厚度为0.2～4mm时，这种不

锈钢板成为薄钢板。厚度在4～20mm之间的，一般成为不锈中钢板，而当厚度

在20～60mm之间的，通常就是我们所说的厚钢板。一般在不锈钢板的焊接过程中，会因为焊接动作不规范而影响到钢板的使用质量，具体有以下几种不规范行为：

1.1 在焊接不锈钢薄板时薄板内部应力的影响使焊接件产生变形。

从力学方面进行分析的话，薄板主要受力荷载有两种，通常是中面荷载即一

种存在于中间的拉力、压力以及剪切力，这种力在薄板中的分布较为均匀。还有

一种力是垂直于中面的力，一般称为横向力，薄板弯曲的主要原因就是因为横向

力的作用。

1.2 薄板在切割时使焊接件产生变形

除了受力和一些其他因素，不锈钢板焊接发生变形的最大原因是不锈钢的切割，在实际生产中，不锈钢板主要有一些几种切割方法，第一种采用电焊切割，

它主要是用不锈钢焊条，通过焊机的电流达到120A左右产生的热量将不锈钢切开，但是这种方法虽然简单，但是比较粗放，不规范，对于后面的焊接质量不力，因此很少使用。还有一种切割方法就是用等离子切割，这种方法是目前工业生产

中较为普遍的做法，但这种切割方法主要使用与非标加工件的加工，特点是切割

后的薄板变形比较小，切割速度比较快，薄板边缘比较整齐，适合于一般的非标

加工件的加工。最后一种方法是用激光进行切割，它主要的优点是切割速度快，

热源比较集中，比等离子在切割时产生的热作用力更小，所以使不锈钢薄板产生

变形的几率更小，对后面的焊接更为有利。

1.3 焊接方式对切割不锈钢薄板的影响

造成不良焊接的原因非常多，但是是焊接方法是最主要的因素，这也会直接

影响不锈钢板的使用质量。

1.3.2气体保护电弧焊

有一种焊接技术，它主要是利用空气进行工作，即气体保护焊，在进行焊接时，通过向外喷气的方法隔绝热量，这样可以将电机的整个部分处于气体的保护

范围内，使得在焊接过程中，会很稳定且质量大幅提高[2]。

1.3.3其它焊接方法

焊接技术随着科技的发展越来越成熟，在工业领域，都能见到焊接的身影，

比如汽车行业以及其他一些行业，都在使用不同的焊接技术进行相关生产，主要

是因为这些比较先进的焊接技术有着非常大的优势，它们使得焊接构建更加具有

质量，且成本越来越低。

1.4 焊接装配程序对不锈钢薄板焊接的影响。

在不锈钢薄板焊接过程中，装配过程过多会使不锈钢薄板产生应力，使焊接

件产生变形。

1.5 焊缝大小的选择对不锈钢薄板焊接质量的影响

在焊接过程中，由于温度在焊接部位会急剧变化，这样会影响薄板的变形，

因为在焊接区域产生的热应变和压缩应变，会引发薄板的内应力变化，进而导致

板纵向挠曲变形和角变形的产生。

2不锈钢薄板焊接过程中对变形的控制及工艺措施

焊接可以用很多种焊接工艺及方式，但是影响焊接最大的却不是方式的不同，而是焊接工艺和焊接经验，它们会直接影响焊接。所以操作人员在平时的练习中，在加强自身技术的同时，对于如何选择焊接工艺也要勤加练习，毕竟这直接影响

焊接的质量。

2.1合理的选择对不锈钢薄板的切割方法

为了有效的减少焊接时产生的变形，除了必要的技术外，其不锈钢板的质量

也是主要原因，所以，在加工工程中，尽量少用手工电焊机条焊接，推荐使用等

离子切割的方法，用等离子切割不仅效率高而且在成本方面比较低，再者它适用

范围很广，最主要的是对钢板切割时的变形量非常小，这对后续的焊接有利。而

激光切割一般在要求比较高的工业上使用，它对焊接质量的影响很小，在切割后

也不需要进行打磨清理，在达到要求后可以直接进行焊接[3]。

2.2钢性强制性固定法焊接

焊接夹具以及组合夹具在焊接时会起到非常的作用，它可以减小焊接时的变

形量的大小，而且同时会增加相应构件的钢性，另外它也可以将焊件牢牢的控制

住进而进行焊接，这样可以保证构件的几何尺寸。当不锈钢板的焊缝比较长，这

种情况下一般采用压铁法进行焊接，保证焊缝的变形[4]。

2.3不锈钢薄板在焊接过程中减小变形的技术措施

对不锈钢板进行焊接加热时，要把热量大小控制好，因为在加热阶段，会产

生纵向塑性压变力，所以必须在加热阶段减小到最低。对于纵向塑性压变力在力

学性质上可以分为很多类，就不一一例举。

2.4不锈钢薄板在焊接后的变形控制措施

要对不锈钢板产生的凸凹变形进行矫正一般采用多点加热的方法，因为这种

方法比较科学，正常情况下，对于加热点的直径会有一个限制，一般直径不小于15mm，而且每个加热点之间的距离是根据薄板的变形量的大小进行判定，按一

般的实际量该值在50-100mm的范围之内。对于残余应力一般都是通过用焊接的

方法处理，而且同这种方法研究发现，为了防止不锈钢薄板在焊接后回弹变形，

同时对构件的尺寸进行稳定，一般都是通过缝隙试样、板条、板块试样等方式强

制焊接，然后在对构件进行热处理，这样可以非常有效的克制薄板焊接的变形[5]。

结语

为了提高焊接质量，在进行不锈薄钢板焊接时，控制好其变形是最关键的一步，焊接的每一个过程当中，对其质量必须严格把控，对于操作人员来说除了在

质量把控方面外，还必须提升自己的专业技能，在平时要多练习和加强。这样不

仅仅使得钢板焊接质量有着质的提升，而且自己的技术水平也在通步得到提升[6]。

参考文献：

[1]郐忠和.分析不锈钢薄板焊接变形影响因素与控制方法[J].湖北农机化，2020