宋兆俊

摘要：薄板焊接是焊接工业施工中的一项重要工作，应用也非常广泛，可以用作设备辅助平台、厂房参观走廊平台等。在实际需求中许多产品会要求质量且重量比较轻巧，这就需要再施工中采用薄板材料。但是我国在薄板焊接工艺方法比较陈旧，先进技术应用不广泛，所以为了保证薄板焊接质量，必须采用合理的焊接工艺，加强各环节的质量监控，最大程度地减小变形，从而保证薄板焊接的工程质量。

关键词：薄板;焊接变形;影响因素

1、薄板变形的物理现象

在薄板焊接过程中一般会产生的压曲和变形两种物理现象，这就是所谓的板壳理论。焊接薄板时，可以将薄板分为焊接区和非焊接区，一般在焊接区会产生较大的变形量，在非焊接区一般不会因为焊接引起焊接变形。但是因为薄板的厚度很薄，所以在实际操作过程中，一个焊接操作工人的重量都可以使薄板产生一定的变形。所以，在薄板焊接过程中我们很难保证薄板焊接不产生变形，这些变形必将会影响焊接的质量，这也是我们对薄板焊接工艺进行研究的价值所在，我们需要在不能完全消除的前提下尽量减少在薄板焊接过程中的变形，提高薄板焊接的合格率。

2、薄板焊接发生问题的主要原因剖析

从力学的角度出发，薄板焊接出现变形的主要原因是在焊接人员焊接器件时，由于薄板的不同部位温度存在差异，因此产生了对应的残余应力，最终出现薄板出现形状变化。焊接件变形的影响因素主要涉及切割方法、焊接方法、点固焊工艺、焊接热输入和薄板厚度几个方面。

2.1切割方法和切割质量的因素

激光切割与等离子切割是当前国内应用最为广泛的切割技术，激光切割相对来说性能比较优越，这得益于激光切割的热源集中，瞬间将板材切开，因此热效应小，由此产生的残余应力也比较小，不容易出现变形的情况，而且其开口也相对平整。与此同时，等离子切割的边缘会不均匀，容易造成焊接后焊缝凸起。相反，激光切割后材料由于比较整齐平整，在焊接后焊缝相对平坦，凸起的现象不容易发生。通过以上分析，焊接材料在进行切割时，控制切割精度对保证切割质量有重要的影响。

2.2焊接方法的分析

焊接方法由具体的焊接工艺决定，采用什么样的焊接工艺在一定程度上决定着薄板的焊接质量。在选取焊接工艺时，要根据板材的厚度，具体控制焊缝的高度和宽度及均匀性;选取适当的电流;选择合适的焊条;起弧和收弧的控制;牢固度的控制等，焊接结束后要从外观上也可以分析具体的焊接质量。

2.3点固焊工艺的因素

在点焊施工中，焊点间距的控制十分重要，焊点间距的选择在一定程度上会关系到焊接质量，技术人员应该依据实际情况选择合适的焊接工艺，严格控制焊接变形。同时，我们需要将焊点的数量、距离等参数考虑在内。如果选用不合适的点焊工艺，会对焊接前后的残余应力将失去正常的控制，造成焊接质量无法得到保证。在选择焊接尺寸时也应该格外注意，倘若选择过大的尺寸，那么焊缝的背面将不会完全穿透，并且将损害接头的完整性。倘若选用的尺寸较小，则在焊接过程中板材会破裂，导致无法保证焊接间隙。由此可见，如果相对薄板焊接变形采取有效措施，就需要处理好点固焊工艺的注意事项。

2.4热输入对焊接质量的影响

众所周知，焊接热输入能够对残余应力产生一定的作用，从而引起焊接器件的变形。为了尽可能降低焊接应力和变形程度，我们需要尽可能少地使用焊接，以确保不会对焊接成型产生负面影响。一旦选用时间焊接，就需要匹配三元甚至四元保护气体以保证焊接的顺利进行。

2.5薄板厚度的因素

如果焊接的钢板厚比较厚，则钢板的抗弯性相对较大，焊接钢板也就不容易出现变形。相反，如果钢板的厚度相对较薄，那么在实际的焊接过程中，钢板就无法对焊接过程中产生的应力进行有效应对，就会造成薄板的弯曲，进而产生较大幅度的变形。

3、薄板焊接质量控制方法

3.1选择合理的焊接工艺

在焊接过程中选择合理的焊接工艺对提高焊接质量有很大的帮助。通过对薄板焊接的不断摸索与总结，我们发现采用具有熔敷力较高的技术和尽量减少焊道的办法，可以很大程度上提高焊缝的焊接质量。除此之外，采用具有较小的热输入焊条，可以很好地控制焊接变形。因为薄板焊接过程中纵向挠曲变形对焊接热输入非常敏感，热输入较大时会引起薄板焊接过程中的严重变形。

3.2合理使用点固焊

点固焊是焊接工艺中比较常用的焊接方式，因为点固焊不仅可以保证焊接间隙，而且可以使被焊接的板材具有一定的抗变形能力。但是，在进行薄板焊接时就需要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。点焊尺寸过小，可能会导致焊接过程中焊缝产生开裂，不能满足使用要求;点焊尺寸过大，又可能导致焊道背面未充分熔透，影响接头的完整性。所以在进行薄板焊接时，使用点固焊的方式时需要注意点固焊尺寸的大小，根据所进行焊接的工件，有效合理地进行选择。

3.3焊接前制定控制措施

将焊接件固定起来进行焊接，可以增加其刚性，达到减小焊接变形的目的，同时应注意需要采用设计合理的焊胎夹具。当焊接薄板面积较大，焊缝较长时，对焊板进行固定時应在焊板两侧进行固定，这样可以很大程度地减少焊板变形。焊接之前还可以采用较小直径的焊条进行点焊，目的是为了增加焊件的刚性和减小焊接变形。这是在焊接进行前可以做好的控制措施，可以减少焊接变形，保证焊接质量。

3.4焊接过程中控制措施

根据实践研究发现，在焊接过程中，采用特殊的方法，例如：减小焊接热输入或温差法都可以使焊接区的温度降低，减少变形。虽然这种方法可以减小变形，在一定程度上降低残余应力，但却很难做到完全消除变形。要想彻底解决焊接引起的焊接变形问题，需要从根本上解决薄板壁构件焊接变形的特殊问题。对于薄板焊接变形中最主要的影响因素是薄壁构件的低应力影响因素，其实要想阻止薄板变形需要采取措施阻止薄板工件的瞬、态面外失不稳变形，在日常操作中可以通过不同程度的温度差，降低薄板不同边缘的受力情况，保证有效的温差拉伸效应。这样即使有应力变形问题也可以在焊接过程中对热应力、应变的产生和发展过程进行实时而积极的定量控制及调整，这样的焊接操作就可以保证原有薄板的平直状态并且不发生失稳变形。

3.5焊接后控制措施

薄板焊接产生的焊接变形，在焊接后对变形进行控制也是减少变形的有效方法。焊接后的控制措施一般有以下几种方法，第一机械校正，机械校正法是比较常用的一种矫正方法，不仅方法简单而且效果比较明显，主要方法是利用机械作用力矫正焊接后的变形结构。滚床是进行机械矫正的主要工具，在滚床的作用下可以使变形量得到改善，一般采用滚床进行机械矫正需要进行前后两次滚压。第二火焰矫正，火焰矫正法是在薄板焊接完成后再对薄板部分位置进行集中加热，然后再经过冷却，这样薄板焊接后产生变形是部位产生不可逆的塑性变形，这样会使整个薄板的变形得到校正，达到质量要求。

4、总结

通过上述分析可知，不能仅从一个角度来分析焊接变形的影响因素。首先应该对焊接变形的因素进行综合的分析和探讨，然后焊接人员要根据实际情况来选取合适的施工工艺，并参考实际焊接情形适时选取科学的焊接技术，尽量保证在应用最佳方案时防止薄板焊接的变形问题。