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1、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正施工方法 (內(nèi)蒙古第三電力建設(shè)公程有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古包頭014000)
摘要：文章根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國內(nèi)相關(guān)資料，闡述了鋼結(jié)構(gòu)變形的主要種類，介紹了焊接變形的火焰矯正施工方法。
關(guān)鍵詞：焊接變形；火焰矯正；施工方法
中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C文章編號：1007—6921(XX)02—0093—01
鋼結(jié)構(gòu)由于它重量輕、強(qiáng)度高、韌性和塑性好、加工制作方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，已在廠房建筑中得到廣泛的應(yīng)用。而鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要構(gòu)件是H型鋼柱、梁、撐。盡管近年來國產(chǎn)熱軋H型鋼產(chǎn)量不斷增加，但也滿足不了設(shè)計(jì)的特殊需要。所以，一些H型鋼構(gòu)件還需
2、要焊接。這些構(gòu)件在制作過程中都存在焊接變形問題，如果焊接變形不予以矯正，則不僅影響結(jié)構(gòu)整體安裝，還會降低工程的安全可靠性。
如果焊接鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形超過允許變形范圍，要設(shè)法進(jìn)行矯正，使其達(dá)到符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。實(shí)踐證明，多數(shù)變形的構(gòu)件是可以矯正的。矯正的方法都是設(shè)法造成新的變形來達(dá)到抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。
在生產(chǎn)過程中普遍應(yīng)用的矯正方法，主要有機(jī)械矯正、火焰矯正和綜合矯正。當(dāng)鋼材型號超過矯正機(jī)負(fù)荷能力或構(gòu)件形式不適于采用機(jī)械矯正或受施工現(xiàn)場條件所限，需采用火焰矯正。但火焰矯正是一門較難操作的工作，方法掌握、溫度控制不當(dāng)還會造成構(gòu)件新的更大變形。因此，火焰矯正要有正確的方法和
3、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
1火焰矯正的原理
鋼材受熱以1.2×10-5(℃)的線膨脹率向各方向伸長。由于周圍物體對受熱物體的限制，受熱物體受到壓縮，當(dāng)冷卻時就會比原來的長度有所減少，故收縮后的長度比未受熱前有所縮短。這種特性就為火焰矯正提供了可能。用此法矯正，在適當(dāng)位置對構(gòu)件進(jìn)行火焰加熱，當(dāng)構(gòu)件冷卻時即產(chǎn)生很大的冷縮應(yīng)力，達(dá)到矯正變形的目的。
2火焰矯正的工藝規(guī)程
?、僮龊贸C前準(zhǔn)備，檢查氧、乙炔、工具、設(shè)備情況，選擇合適的焊炬、焊嘴；②了解矯正件的材質(zhì)，及其塑性、結(jié)構(gòu)特性、剛性，技術(shù)條件及裝配關(guān)系等，找出變形原因；③用目測或直尺、粉線等測量變形尺寸，確定變形大小，并分析變形的類
4、別；④確定加熱位置和加熱順序，考慮是否需加外力。一般先矯正剛性大的方向和變形大的部位；⑤確定加熱范圍、加熱溫度和深度。一般對于變形大的焊接件，其矯正加熱溫度為700～800℃；⑥檢查矯正質(zhì)量，對未能達(dá)到質(zhì)量要求的范圍進(jìn)行再次的火焰矯正。矯正量過大的應(yīng)在反方向進(jìn)行火焰矯正，直至符合技術(shù)要求；⑦一般件經(jīng)矯正后不許做退火處理，但對有專門技術(shù)規(guī)定的矯正件需做退火處理，以消除矯正應(yīng)力。焊接件的退火溫度一般為650℃。
3火焰矯正的方法及溫度控制
鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形經(jīng)常采用以下三種火焰矯正方法：①線狀加熱法。矯正變形量大及剛性大的焊接結(jié)構(gòu)時，可進(jìn)行線狀加熱。此時，火焰沿直線方向移動，也可同
5、時在寬度方向作橫向擺動。寬度一般約為鋼材厚度的0.5～2倍。②點(diǎn)狀加熱法?；鹧婕訜岢C正時，可根據(jù)不同情況加熱一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)。焊件較厚，則加熱點(diǎn)的直徑要大；焊件較薄，加熱點(diǎn)直徑要小一些。一般加熱點(diǎn)直徑不＜20～30mm。焊件變形量大，加熱點(diǎn)間距要小，其間距一般在50～100mm。矯正過程中，每加熱一點(diǎn)后應(yīng)立即捶打加熱點(diǎn)。在矯正薄板波浪變形時，最好再加熱點(diǎn)周圍澆水冷卻并錘擊。③三角形加熱法。這種加熱的收縮量較大，常用于厚度較大、剛性較強(qiáng)的焊接件的彎曲變形。
以下為火焰矯正時的加熱溫度和冷卻方式(材質(zhì)為低碳鋼)：
低溫矯正500℃～600℃冷卻方式：水
中溫矯正600℃～700℃[
6、KG*2]冷卻方式：空氣和水
高溫矯正700℃～800℃冷卻方式：空氣
特別注意：火焰矯正時加熱溫度不宜過高，過高會引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時不可用水冷卻，包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。
下面介紹解決不同部位的施工方法。
3.1翼緣板的角變形
矯正H型鋼柱、梁、撐角變形。在翼緣板上面(對準(zhǔn)焊縫外)縱向線狀加熱(加熱溫度控制在650°以下，呈暗紅色)，注意加熱范圍不超過兩焊腳所控制的范圍，所以不用水冷卻。線狀加熱時要注意：①不應(yīng)在同一位置反復(fù)加熱；②加熱過程中不要進(jìn)行澆水。這兩點(diǎn)是火焰矯正一般原則。
3.2柱、梁、撐的上拱與下?lián)霞皬澢?
7、 3.2.1在翼緣板上，對著縱長焊縫，由中間向兩端作線狀加熱，即可矯正彎曲變形。為避免產(chǎn)生彎曲和扭曲變形，兩條加熱帶要同步進(jìn)行。可采取低溫矯正或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內(nèi)應(yīng)力，但這種方法在縱向收縮的同時有較大的橫向收縮，較難掌握。
3.2.2翼緣板上作線狀加熱，在腹板上作三角形加熱。用這種方法矯正柱、梁、撐上拱與下?lián)系膹澢冃?，效果顯著，橫向線狀加熱寬度一般取20～90mm，板厚小時，加熱寬度要窄一些，加熱過程應(yīng)由寬度中間向兩邊
