摘要：本文以舰载雷达全密闭式钣金机柜为研究对象，结合工作实况及既往经验，首先分析了其形成焊接变形的原因，探讨了控制焊接变形的工艺方法，最后指出了全密闭式钣金机柜的有效焊接方法，望能为此领域操作研究有所借鉴。
关键词：舰载雷达；全密闭式钣金机柜；变形；焊接工艺
伴随科学技术水平的不断提升，许多新设备在舰载设备中得到不错应用，舰载雷达全密闭式钣金机柜便为其一。此设备的结构形式不同于传统机柜，其采用的是全密闭形式，除了内部需焊接的零部件外，其它焊缝都需连续焊接。所以，容易出现焊接变形、应力情况，这除了会降低机柜结构的刚度、稳定性、强度、密封性之外，还会使整个制造工艺的难度增加。针对此情况，为了能够最大程度减少焊接变形情况，本文基于焊接变形的基本机理，提出了有效且实用的焊接方法，现对此作一探讨。
1.形成焊接变形的原因浅析
之所以会出现焊接变形情况，原因比较多，但从基础层面来分析，焊接应力为主要诱因。在实际焊接时，各焊接件在持续受热后，便会产生不同程度的热胀效应，而当其在冷却过程中，则会发生收缩反应，受此种热胀冷缩（不均匀）影响，各个处于连接状态的部件间，便会下形成彼此制约的应力，如果并不应力，那么最终便会造成焊接变形。
2.控制焊接变形的主要工艺方法
（1）焊接的预处理。为了能够最大程度减小焊接变形情况，在进行焊接操作前，可预处理焊接件。如预热焊接母材，这样做能使焊接件间温差减小，实现焊缝收缩时内应力的减小。（2）反变形法。在焊接前，首先对焊接件进行加工处理，或者是设一个反向于焊接后变形方向的变形，如此一来，在焊接后，焊接变形情况便能够相应抵消。（3）刚性固定法。针对有较小刚性的焊接件，可选用夹具等方法，实现焊接过程中刚性的增强，并以此种方式实现焊接变形情况的减小。但需强调的是，如果焊接件有着比较大的刚性，那么此种方法的效果并不理想，若为波浪变形或对角变形，那么比较有限。（4）合理的焊接顺序。首先，划分焊接件，使之成为组件与部件两部分，首先焊接好各个组件、部件，然后将各个部件焊接在一起。如此操作，不仅能实现组件精度的提高，而且还能最大程度减小焊接变形情况。其次，对于在中心线两侧分布的焊接件，通常情况下，如果先对一侧进行焊接，其所产生的弯曲变形与后焊接一侧要大，所以，可以先对焊缝比较少的一侧进行焊接，然后再对焊缝比较大的一侧进行焊接。最后，如果有比较多的焊缝，而且在组装条件下，那么需要依据构件的基本形状与焊缝的具体分布，采取的基本原则为：首先对有着比较大的收缩量的焊缝进行焊接，然后对有着比较小收缩量的焊缝进行焊接；还需要指出的是，首先对有着较大拘束度且难以自由收缩的焊缝进行焊接，然后对有着较小拘束度且能够自由收缩的焊缝进行焊接。（5）合理的焊接方法。焊接方法不同，焊接线能量会存在差异。选择有着较低焊接线能量的焊接方法，有助于焊接塑性压缩区的减小，而且对焊接变形的减小且有利。但需说明的是，针对有着较低线能量的焊接方法，其则有着较低的生产效率，所以，经全面、深入考量，可选择合适的焊接方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.焊接全密闭式钣金机柜的方法
3.1焊接顶框与底框的方法
针对舰载雷达密闭式钣金机柜来讲，底框、机柜顶框为其加工的难点所在。因有着较多的焊缝，而且还有着较大的焊接变形，因此，底框与顶框的焊接，通常难以达到设计要求。为此，可采取如下方法：（1）对焊接工序进行改进。首先，在加工顶框、底框过程中，把框架中的全部零部件，进行同时组装与焊接。而在实际焊接过程中，自内至外进行分段焊接，且进行对称焊接，以此促进焊接变形的减小。（2）用刚性固定法。在焊接过程中，用钢性压板进行多点固定。而在选取刚性压板的固定点时，需要将其置于整个框架中比较薄弱的位置，也就是较大焊接变形处，这样才能获得理想效果。（3）控制温升变形。在焊接时，为了能减小由于散热不彻底引起局部温度太高所引起的变形情况，可采用比较实用的局部冷却法。在焊接过程中，不仅要将焊接处浸入到水中，而且还需要将其它部分也浸入到水中，这样便能够达到快速散热的目的。（4）焊接应力的消除。在完成焊接之后，需将焊接应力及时消除掉。当工件完全冷却之后，可用锤敲击法将焊接时所产生的应力给释放出来。
3.2焊接内部风管
针对全密闭式钣金机柜而言，焊接内部风管为其重点所在。在机柜中，要想较好的通风散热，通常需要借助内部风管来实现循环通风。此机柜当中的分管在侧板上焊接，一般选择塞焊。但由于机柜的侧板比较薄，在焊接后容易出现变形情况，即便选择焊后矫正法，也会对机柜的外形美观造成影响。而如果采用电焊法（有着较低的焊接线能量），通过持续性的控制与调整点焊的时间与电流，便能获得不错的焊接效果。
3.3焊接骨架
焊接骨架同样是机柜焊接中的核心环节。对于全密闭式钣金机柜来分析，其有着比较高的密封要求，这对控制焊接变形，提出了非常高的要求。在实际焊接过程中，可采取如下方法：（1）将刚性支承设置在有着较大焊接应力的地方，以此实现焊接刚性的增加。（2）于焊缝连接位置处，可将对称焊接与分段式焊接连接在一起。与此同时，每当完成一段焊接后，当其自然冷却至焊缝与堆焊层于炽热情况下，便可对焊缝区进行适当锤击，展开金属至整个焊缝，以此实现焊缝收缩情况的减轻。（3）针对已经焊好骨架的部分，可选用里顶外敲法，使立柱与侧板之间的间隙保持一致。
4.结语
综上，针对雷达产品而言，要想提高焊接质量，减少焊接变形为其前提所在。本文首先分析了形成焊接变形的原因，指出了控制焊接变形的方法，最后结合现实情况，探讨了控制舰载雷达全密闭式钣金机柜焊接变形的有效措施。通过采用合理且使用的方法，能够达到减轻焊接变形的目的，获得理想的焊接质量。
参考文献：
[1]冯霄. 某舰用电子设备焊接机柜的结构设计[J]. 电子机械工程, 2018, 27(4):16-20.
[2]陈卫,刘振飞,稽佳佳,王丽芳. 有限元法分析简形钣金件焊接变形与改进措施[J]. 焊接技术, 2017(1):83-85.
[3]童玉林. 钣金框架膨胀轴定位焊接工艺研究[J]. 金属加工(热加工), 2018(2):90-91.
作者简介：吴祥虎（1991-09-08），男，汉族，籍贯：贵州省遵义市播州区，当前职务：工艺师，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：控制焊接机柜变形方面
论文作者:吴祥虎
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：机柜论文; 方法论文; 刚性论文; 情况论文; 钣金论文; 应力论文; 的是论文; 《电力设备》2019年第22期论文;