鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正方法摘要 火焰矯正是鋼結(jié)構(gòu)制作過程中解決焊接變形常用的一種方法，本文重點介紹了鋼結(jié)構(gòu)焊接變形火焰矯正方法的施工工藝。關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu) 焊接 變形 矯正1 前言在XXX三期煉鋼板坯,軌梁精整等廠房鋼結(jié)構(gòu)制作項目中,大部分是由寬翼緣焊接H型鋼組成梁、柱等構(gòu)件。這些構(gòu)件在加工過程中存在焊接變形問題。這些焊接變形如果不矯正，對結(jié)構(gòu)的整體安裝和工程的安全可靠性都存在很大的影響。為此我主要采用了火焰矯正方法，使這些梁柱的焊接變形得到了很好矯正。2 氣體火焰矯正原理金屬具有熱脹冷縮的特性，機械性能也隨溫度而變化。低碳鋼（以Q235鋼為例）的屈服極限s溫度的關(guān)系

2、如圖1虛線所示，一般可簡化為實線所示，即當溫度在500C以下，屈服極限基本無變化；溫度高于600C時，屈服極限接近于零。溫度在500600C之間時呈線性變化。當金屬結(jié)構(gòu)局部加熱時，加熱區(qū)的金屬熱膨脹受到周圍冷金屬的阻止，不能自由變形，某些部位的金屬被塑性壓縮。冷卻后，殘留的局部收縮使結(jié)構(gòu)獲得所需要的變形。S/MPa2.1線狀加熱法線狀加熱法的原理如圖2所示，鋼板表面被加熱后，離加熱點最近的表面溫度上升最快，膨脹也最快，周圍所受熱影響較小，膨脹也很小，加熱停止后，溫度向周圍擴散，被加熱部分開始冷卻，形狀也漸次恢復，但又因鋼板表面與空氣接觸，熱散較快，因而使表面被加熱部分還未恢復原狀就已固定下來。

3、隨著冷卻過程的持續(xù)（圖2），在中性軸上側(cè)的高溫開始收縮，其收縮力使板向上彎曲，彎曲終止后，鋼板兩端各縮短a/2，中間卻凸起a，這樣總體積不變，重量也不變?；鹧嫜劁摪逯本€方向移動，同時為使加熱線增寬也可作橫向擺動，形成長條形加熱。2.2點狀加熱法對薄板進行加熱時，因板較薄，表面熱量很快傳遞到內(nèi)側(cè)，高溫部分貫通至整個板的橫剖面。冷卻時，上下表面冷卻相同，中性軸上下側(cè)的冷卻收縮力也相同，所以加熱時上下表面膨脹部分留下來，從而造成板整體縮短，但并沒有彎曲。如圖3所示?？s短加工時加熱點位置相對固定。這種方法一般用于矯正薄板波浪變形。2.3加熱溫度和冷卻介質(zhì)火焰矯正所用氧乙炔混合比應為1：1.051：1.

4、25之間的中性焰或氧化焰比較合適。按火焰矯正的加熱溫度可分為低溫矯正、中溫矯正和高溫矯正三種，相應的加熱溫度和冷卻介質(zhì)見表1所示。表1：火焰矯正加工溫度分類加熱溫度/低碳鋼顏色冷卻介質(zhì)低溫矯正500-600在亮處呈紅色水中溫矯正600-700暗紅色空氣和水高溫矯正700-800淺桃紅色空氣2.3.1低溫矯正低碳鋼根據(jù)圖1中加熱到500600C時，低碳鋼的屈服極限已大幅度下降，加熱到這個溫度范圍，可以起到火焰矯正的目的，且金相組織和機械性能不變。由于噴水、冷卻速度快，火焰矯正效率高。這種方法我們在實際生產(chǎn)中采用較少。2.3.2中溫矯正中溫矯正時金屬的加熱溫度在600700C，屈服極限s更接近零值

5、。加熱溫度仍在相變溫度以下，金屬組織沒有相變，因此金屬的機械性能也變化不大。中溫矯正在我們實際生產(chǎn)中經(jīng)常使用。2.3.3高溫矯正這一溫度范圍內(nèi)雖然存在金屬組織的相變，但由于Q235、Q235F和Q345等鋼材在空氣中冷卻后，仍然可以得到退火組織，其機械性能變化也不大。但如果加熱溫度過高，會引起奧氏體晶粒長大，冷卻中得不到細化，則會增加金屬的脆性，降低沖擊韌性。應注意，對Q345鋼加熱至相變溫度的情況下不得使用水冷，否則將產(chǎn)生低碳馬氏體，影響沖擊韌性。對加熱溫度，還應注意線狀加熱應限制在650C以下，點狀加熱時應限制在750C以下。3 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類及火焰矯正鋼結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件為焊接H型鋼

6、梁、柱。其焊接變形經(jīng)常采用的三種火焰矯正法為：（1）線狀加熱法；（2）點狀加熱法；（3）三角形加熱法。以下具體介紹在攀鋼三期鋼構(gòu)制造中解決不同部位變形的施工方法。3.1翼緣板的角變形。矯正H型鋼梁、柱焊接角變形。在翼緣板上面（對著韓焊縫外）縱向線狀加熱，注意加熱范圍不能超過兩焊腳所控制的范圍，可以不用水冷卻，見圖4。線狀加熱時要注意：（1）不應在用一處反復加熱；（2）加熱過程中要澆水。這兩點是火焰矯正的一般原則。3.2梁、柱的上拱（下?lián)希澢椒ㄒ唬涸谝砭壈迳?，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)生旁彎和扭曲變形，兩條加熱帶要同步進行?？刹扇〉蜏爻C正或中溫矯正法。這

7、種方法有利于減小焊接內(nèi)應力，但這種方法在縱向收縮的同時較大的橫向收縮，較難掌握。方法二：翼板上作線狀加熱，在腹板上三角形加熱，見圖5。用這種方法矯正梁、柱的彎曲變形，效果顯著，橫向線狀加熱寬度通常取2090mm，板厚小時，加熱帶要窄一些，加熱過程應由寬度中間向兩邊擴展。線狀加熱最好由兩人操作完成，再分別加熱三角形。三角形的寬度應不超過板厚的2倍，三角形的底與對應的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形應由頂部開始，然后從中心向兩側(cè)擴展，一層層加熱直到三角形的底為止。加熱腹板時溫度不能太高，否則造成凹陷變形，很難修復。3.3梁、柱的旁彎變形梁柱的旁彎變形采取對翼板邊進行三角形加熱，如圖6。 具體方法和要求同3.2中方法二所述。采用中溫矯正，澆水要少，如淋浴程度即可。另外還需注意對厚度較大或淬硬傾向較大的鋼材，不能采用水冷。為提高矯正效果和質(zhì)量，在加熱過程中用夾具把翼緣板向凹側(cè)夾固。4 結(jié)語火焰矯正引起的應力與焊接內(nèi)應力一樣都是內(nèi)應力。不恰當?shù)某C正產(chǎn)生的內(nèi)應力，與焊接內(nèi)應力和負載應力迭加，會使梁柱的總應力超過許用應力，而降低承載安全系數(shù)，因此在鋼結(jié)構(gòu)制造中一定要慎重，盡量采用合理的工藝措施以減小變形，在