一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法与流程

文档序号：23389891发布日期：2020-12-22 13:56阅读：236来源：国知局

本发明涉及不锈钢焊接领域，具体为一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法。

背景技术：

不锈钢因其具有良好的耐蚀性、耐热性、机械性能及焊接性等优点，在建筑、船舶、化学、汽车、食品等行业均有广泛的应用。在焊接较薄的环缝工件过程中，焊接变形较大，焊后不好矫形，所以需要焊前、焊后多种方法配合。

同种工件若不采用工装特殊手段，只用压板装夹，焊接变形难以控制，焊后平面度变形3mm以上，工件无法使用。

常规的焊后矫形方法有机械矫形和火焰矫形两种，机械矫正法是采用压力机、矫正机或手工捶击等机械方法产生新的塑性变形,以使原开缩短的部分得以延伸。火焰矫正法是利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形,使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。机械矫形过程中可能损坏工件，且机械矫形对不锈钢产品矫形能力有限；火焰矫形风险大，操作难度高，需要有经验的焊工操作，且矫形过程不可控，矫形过程环境恶劣，同样属于较难操作的矫形方案。

技术实现要素：

本发明创造的目的是提出一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法，具有焊接应力小，变形小的优点。

为达到本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法，工件材料为316l不锈钢，零件厚度较薄，盖板厚度3mm，正面两道焊缝；工件焊接接头形式为搭接。

一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法，包括以下步骤：

第一步将焊接工件脱脂清洗并烘干，去除焊接区域内的杂质及油污；

第二步将清洗烘干后的工件，利用氩弧焊点固；

第三步将点固后的工件放置到旋转变位机上用6-8个压板压紧，压紧时使用垫板垫在内圈，压板压外圈，给予焊前反变形应力，夹紧固定；

第四步调整激光焊接设备及参数，适当提高焊接速度，降低离焦，使用双焦点；

第五步使用交错断续焊的焊接方法，两条焊缝分成12段焊接，每段焊接60°，待完全冷却后再焊接对称的另一段；

第六步焊后将工件轻轻敲砸，使组织均匀；

第七步不要焊后立即拆压板，保压10-30分钟；

第八步焊后翻转工件，使用激光背部矫形，改善整体趋势；

第九步局部矫形难度大的地方使用机械矫形。

本发明与现有技术比较具备的优点是：工艺方案合理，焊接过程稳定，热输入小，焊后变形较小，机加焊缝余高去除后，未发现气孔，焊后平面度变形0.7mm，圆度变形小于0.02mm，垂直度变形小于0.1mm。

附图说明

图1为本发明焊缝示意图。

图2为本发明焊缝结构形式示意图。

图3为本发明装夹结构示意图。

具体实施方式

结合附图及附图标记对本发明创造进一步详细说明。包括以下步骤：

第一步：将不锈钢工件进行脱脂清洗，超声波振动清洗15min，120℃烘干1小时。

第二步：使用tig点焊，把盖板点固在主体上，参数为60a,氮气流量10l/min，间隔100mm点固一点。

第三步：将点固好的零件装到变位机上，反变形装夹，垫内圈压外圈。

第四部：使用激光焊的焊接方法，选择合理参数，焊接速度0.05m/s，焊接功率2000w，双焦点d＝0.2，离焦310mm。

第五步：焊接过程采用交错断续焊，分12段焊接，减少热输入。

第六步：焊接后将工件多压一会，可以适当敲击工件，使组织匀称；

第七步：拆下压板后翻转工件，背部激光反变形，离焦330mm，功率3000w，速度0.05m/s。

第八步：激光反变形后，基本矫形完毕，测量平面度，对于局部平面度大的地方采用机械矫形。

第九步：检验工件焊后平面度。

第十步：去除焊缝余高，检验焊道表面气孔量。

在焊接较薄的环缝工件过程中，焊接变形较大，焊后不好矫形，所以需要焊前、焊后多种方法配合。氩弧点固后用压板和垫板配合反变形，垫内圈压外圈；焊接参数选择高速、低离焦、双焦点的工艺参数，降低热输入，提高焊缝质量；焊接时使用交错断续焊，两条焊缝共焊接12段，每段60°，两圈共720°，焊后使用小锤轻敲焊缝，使组织均匀，并维持压板压紧一段时间，后续将工件翻转过来，使用激光焊背部矫形，将整体变形趋势变回来，局部变形大的地方在进行机械矫形；一套组合工艺减少焊接变形，能有效的减少焊接变形。

技术特征：

1.一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法，其特征在于：

工件材料为316l不锈钢，零件厚度较薄，盖板厚度3mm，正面两道焊缝；

工件焊接接头形式为搭接。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢零件减少焊接变形的组合工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：