溫州不銹鋼焊管生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)焊接不銹鋼管時(shí)，焊接應(yīng)力是由于焊后收縮受到制約造成的，制約越嚴(yán)重，內(nèi)應(yīng)力也就越大。因此，焊接以后留下一定的殘余應(yīng)力是不可避免的，但是可以通過恰當(dāng)?shù)墓に嚧胧┙o予一定程度的控制和調(diào)節(jié)。至德鋼業(yè)簡(jiǎn)單歸納了焊接生產(chǎn)中控制焊接應(yīng)力及變形的常用措施。

一、控制焊接應(yīng)力的措施

  生產(chǎn)焊接不銹鋼管時(shí)，控制內(nèi)應(yīng)力的方法雖有多種，但其基本原則只是一個(gè)就是緩和對(duì)焊縫收縮的制約。使應(yīng)力值盡可能減小分布盡可能合理。通常采用的工藝措旋有以下幾種：

 1. 采用合理的焊接次序

 所謂合理的焊接次序，主要是應(yīng)該盡量使焊縫能比較自由的收縮，特別是那些收縮比較大．殘余應(yīng)力比較大的焊縫。

 2. 預(yù)熱法

 焊接溫差越大殘余應(yīng)力越大，同時(shí)從組織轉(zhuǎn)變來說，冷卻越快組織應(yīng)力也越大。預(yù)熱可以達(dá)到減小溫差和減慢冷卻速度的目的．從而減小焊接應(yīng)力。焊件是否需要預(yù)熱，主要是根據(jù)鋼材的化學(xué)萬分．厚度和結(jié)構(gòu)剛度等方面來考慮。而預(yù)熱溫度的選擇則主要是根據(jù)鋼材的化學(xué)成分。一般說鋼材含合金元素越多，越容易形成淬硬組織：而合金元素含量越多的鋼材．就越需要預(yù)熱，同時(shí)預(yù)熱溫度也要偏高。鋼材越厚越要求預(yù)熱。因?yàn)殇摪逶胶裆嵩娇欤畡t冷卻越快．就越需要預(yù)熱來減慢冷卻速度。所以對(duì)一些含合金元素較低的鋼種不需要預(yù)熱但具有一定厚度時(shí)就要增加一道預(yù)熱工序。剛度越大的結(jié)構(gòu)．越需要預(yù)熱。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的剛度越大焊縫收縮所受到的制約也越大，應(yīng)力就越嚴(yán)重所以需要通過預(yù)熱來降低焊接應(yīng)力。

 轉(zhuǎn)向架焊接生產(chǎn)中，較常用的預(yù)熱方法是氧一乙炔焰預(yù)熱。在國(guó)外的轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)企業(yè)，也普遍采用此類方法。在正式焊接前對(duì)焊接件進(jìn)行預(yù)熱主要的預(yù)熱部位為重要結(jié)構(gòu)的焊縫周圍，通常在焊縫的背部進(jìn)行。這種方式即有預(yù)熱的作用，還起到了焊接反變形的作用。

 3. 同步收縮法

  焊縫(確切的說是有效區(qū)段)的收縮受到旁邊冷金屬的牽制而形威拉應(yīng)力．也就是說，有效區(qū)段旁邊的較冷的金屬不允許它收縮而形成較大的應(yīng)力，如果我們采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，使能允許它或者部分允許它收縮，就可以免除或者部分地免除殘余應(yīng)力。同步收縮法就是基于這個(gè)原理所采取的工藝措施。

二、消除焊接應(yīng)力的方法

  消除焊接應(yīng)力的方法主要有熱處理法機(jī)械法和振動(dòng)法等。例如熱處理法主要是指焊后進(jìn)行退炎處理。焊件是否需要熱處理主要應(yīng)考慮鋼板的化學(xué)萬分、鋼板厚度、結(jié)構(gòu)剛性和使用條件等方面。消除應(yīng)力退火整體退火和局部退火。目前轉(zhuǎn)向架焊接生產(chǎn)中主要采用的就是整體退火法。但值得注意的是，退火法對(duì)消除焊接變形是無能為力的．甚至相反退火不當(dāng)還增加工件的變形因?yàn)樵诟邷夭牧先菀鬃冃危砸蟛扇☆A(yù)防措施，如放置和增加墊塊等方法。

三、控制焊接變形的措施

  不銹鋼焊管焊接變形帶來的麻煩是眾所周知的，因此，總是想方設(shè)法來控制焊接變形使變形量在允差范圍之內(nèi)。下面介紹常用的幾種控制焊接變形的方法。剛性固定法，大家知道剛性大的結(jié)構(gòu)焊后變形～般都較小。反變形法．反變形法的具體作法是焊前將結(jié)構(gòu)或部件裝配成具有與焊接變形相反方向的預(yù)變形，預(yù)變形的程度應(yīng)該能夠抵消焊后形成的變形。利用自重法就是利用本身的白重來預(yù)防焊接變形?？刂坪附泳€能量法，焊接線能量對(duì)焊接變形與應(yīng)力都有直接的關(guān)系。決定焊接能量的因素有焊接電流．電弧電壓和焊接速度等方面，但對(duì)于手工焊而言主要是焊接電流。間斷對(duì)稱焊接法，這種方法不需要專用設(shè)備和工裝夾具，它簡(jiǎn)單易行。錘擊焊縫法．錘擊法常用于消除焊接應(yīng)力，但在減少應(yīng)力的同時(shí)也會(huì)減少焊接變形，因錘擊焊縫將使焊縫得到適當(dāng)?shù)难由鞆亩a(bǔ)償了焊縫的縮短。

四、矯正焊接變形的方法

 當(dāng)沒有遵守正確的焊接工藝時(shí)，就往往超出允許范圍的變形．這就如何矯正焊接變形的問題。

 根據(jù)具體情況可以選用這種或那種矯正方法．但不論哪種方法，其實(shí)質(zhì)都是在被矯正的工件中形成新的塑性變形來消除已經(jīng)產(chǎn)生的焊接變形。

 新的塑性變形可以通過施加外力的方法來達(dá)到，即可用各種壓力機(jī)．矯正機(jī)或手工錘擊來形成。這些矯正方法稱為機(jī)械矯正。另外，可以通過火焰局部加熱方法來造成塑性變形以達(dá)到矯正的目的，這種方法稱為火焰矯正。機(jī)械矯正的方法操作簡(jiǎn)單．而火焰矯正的方法需要較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，通常加熱熱形狀常用下面三種。點(diǎn)狀加熱線狀加熱、三角形加熱。其中三角形加熱三角形的底邊在被矯正的鋼材的邊緣。三角形加熱面積較大，因而收縮量也較大，常用于矯正厚度較大剛性較強(qiáng)的構(gòu)件的彎曲變形?？捎脙蓚€(gè)或多個(gè)燒嘴同時(shí)進(jìn)行。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，火焰校正對(duì)低碳鋼的力學(xué)性能沒有不良影響目前大部分普通低合金鋼均能采用火焰校正。

 值得一提的是為了提高矯正效果．有時(shí)在火焰加熱時(shí)同時(shí)用水急冷，這種方式在國(guó)外轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)企業(yè)(日本川崎重工)已有應(yīng)用。水急冷對(duì)低碳鋼和部分普通低合金鋼的性能沒有不良的影響，但對(duì)于厚度較大而又比較重要的構(gòu)件或者淬硬性傾向較大的鋼材則不應(yīng)采用水冷。

 為了提高矯正效果，經(jīng)常在加熱過程中施加外力．即機(jī)械+火焰矯正的方法。這是目前轉(zhuǎn)向架焊接不銹鋼管生產(chǎn)中較為常見的形式．如轉(zhuǎn)向架橫梁組成的矯正就經(jīng)常采用機(jī)械+火焰加熱相結(jié)合的方式．比較單獨(dú)采用機(jī)械或火焰矯正的方法效果要好的多。

五、結(jié)論

  焊接不銹鋼管采用哪種方法控制應(yīng)力及變形．應(yīng)進(jìn)行具體分析。根據(jù)分析情況．產(chǎn)品用途、生產(chǎn)條件等狀況，選擇適用的一種或多種相結(jié)合的控制措施，各揚(yáng)其長(zhǎng)各得其所，從而達(dá)到既保證安全可靠又經(jīng)常適用的目的。