周泰勇

【摘 要】目前，鋼結(jié)構(gòu)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)件是焊接H型鋼柱、梁、撐。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(huì)降低工程的安全可靠性。本文章根據(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)焊接變形的火焰矯正施工方法。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu) 焊接 火焰矯正 施工方法

1 概述

鋼材經(jīng)吊裝、運(yùn)輸或在倉庫存放中難免產(chǎn)生變形，尤其是鋼結(jié)構(gòu)焊接中的H型鋼柱、梁、撐等構(gòu)件在制作過程中都存在焊接變形的問題，產(chǎn)生變形有整體變形、局部變形、局部凸凹不平等，如果這些變形不予以矯正，不僅影響結(jié)構(gòu)整體安裝，而且會(huì)降低工程質(zhì)量，降低安全可靠性。焊接鋼結(jié)構(gòu)變形超過技術(shù)設(shè)計(jì)允許變形范圍，就應(yīng)設(shè)法進(jìn)行矯正，使其達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝的技術(shù)要求，以保證產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠。根據(jù)自身多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，多數(shù)變形的構(gòu)件是可以矯正的。

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。下面我就根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正施工方法作一個(gè)粗淺的分析。

2 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形火焰矯正施工方法的分析

2.1 火焰矯正法的定義及適應(yīng)范圍

所謂火焰矯正法就是利用火焰加熱時(shí)產(chǎn)生的局部壓縮塑性變形，使長金屬纖維在冷卻后變短，即產(chǎn)生壓縮塑性變形，使金屬纖維長短一致，從而消除了變形，達(dá)到矯正的目的。火焰矯正法簡單、靈活、快速、效率高、效果好，在實(shí)際工作中應(yīng)用甚廣。在使用時(shí)應(yīng)控制溫度和加熱位置。由于需要再次加熱，對(duì)合金鋼等慎用。低碳鋼火焰矯正溫度及冷卻方式見下表1：

注意事項(xiàng)：火焰矯正時(shí)加熱溫度不宜過高，過高會(huì)引起金屬變脆，影響沖擊韌性。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形火焰矯正的方法

鋼構(gòu)件焊接變形火焰矯正的主要構(gòu)件是焊接H型鋼柱、梁、撐產(chǎn)生的變形，火焰矯正法使用的工具主要是氣焊或氣割槍，或?qū)Ｓ玫幕鹧娉C正加熱槍。其加熱方式根據(jù)所要矯正的變形特點(diǎn)而異，通常是以下三種方式：

（1）點(diǎn)狀加熱法。就是加熱區(qū)呈小面積的圓形；（2）線狀加入法。就是加熱區(qū)呈長帶狀，長帶的寬窄隨板厚改變，板厚越大，加熱線越寬，其特點(diǎn)是寬度方向收縮大，長度方向收縮??；（3）三角形加熱法。就是加熱區(qū)呈等腰三角形，底邊在工件的邊緣，其特點(diǎn)是收縮量從三角形的頂點(diǎn)起沿等腰逐漸增大。

下面簡單介紹解決不同部位變形的矯正施工方法：

（1）柱、梁、撐的上供與下?lián)霞皬澢冃蔚某C正方法。（2）在翼緣板上，3縱長焊縫，由中間向兩端作線狀加熱，即可矯正彎曲變形。值得注意的是，在施工中為了避免產(chǎn)生新的彎曲和扭曲變形，兩條加熱帶要同步進(jìn)行。可采取低溫矯正法或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內(nèi)應(yīng)力。（3）翼板上作線狀加熱，在腹板上作三角形加熱。用這種方法矯正柱、梁、撐的彎曲變形，效果顯著，橫向線加熱寬度一般取20—90MM，板厚小時(shí)，加熱寬度要窄一些，加熱過程應(yīng)由寬度中間向兩邊擴(kuò)展。線狀加熱最好由兩人同時(shí)操作進(jìn)行，再分別加熱三角形，三角形的寬度不應(yīng)超過板厚的兩倍，三角形的底與對(duì)應(yīng)的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開始，然后向中心兩側(cè)擴(kuò)展，一層層加熱直到三角形的底為止。加熱腹板的溫度不能太高，否則造成凹陷不平很難修復(fù)。（4）翼緣板的角變形矯正H型鋼柱、梁、撐角變形。在翼緣板上面縱向線狀加熱，加熱時(shí)對(duì)準(zhǔn)焊縫外，加熱溫度控制在650°C以下且加熱范圍不超過兩焊腳所控制的范圍。

線狀加熱矯正要遵循以下兩點(diǎn)原則：

（1）不應(yīng)在同一位置反復(fù)加熱。（2）加熱過程中不要用水澆冷卻。三角形加熱法在構(gòu)件旁彎變形矯正中是應(yīng)用。三角形加熱矯正法同樣適應(yīng)于構(gòu)件的旁彎矯正。加熱時(shí)應(yīng)用中溫矯正，澆水要少。矯正柱、梁、撐腹板的波浪變形首先要找出凸起的波峰，用圓點(diǎn)加熱法配合手錘矯正。加熱圓點(diǎn)的直徑一般為50-90MM，當(dāng)鋼板厚度或波浪形面積較大時(shí)直徑也應(yīng)放大，加熱值可按以下公式得出：d=（4+10）mm，（d—加熱點(diǎn)直徑；—板厚）。烤嘴從波峰起作螺旋形移動(dòng)，采用中溫矯正。當(dāng)溫度達(dá)到600°C——700°C時(shí)，將手錘放在加熱區(qū)邊緣處，再用大錘擊手錘，使加熱區(qū)金屬受擠壓，冷卻收縮后被拉平。矯完一個(gè)圓點(diǎn)后再進(jìn)行加熱第二個(gè)波峰點(diǎn)，方法同上。為加快冷卻速度，可對(duì)Q235鋼材進(jìn)行加水冷卻。這種加熱方法屬于點(diǎn)狀加熱法，加熱點(diǎn)的分布可呈梅花形或鏈?zhǔn)矫茳c(diǎn)形，但加熱溫度控制在750°C以下。

3 火焰矯正的注意事項(xiàng)

鋼構(gòu)焊接時(shí)選用合理的焊接方法及焊接順序是減少焊接變形的一個(gè)重要措施。要針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件采用不同的焊接方法，焊接時(shí)采用科學(xué)規(guī)范的工藝流程可以盡可能的減少變形，變形矯正采用火焰法時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）烤火位置不能在主梁最大應(yīng)力截面附近；（2）矯正處烤火面積在一個(gè)截面上不得過大，要多選幾個(gè)截面；（3）宜用點(diǎn)狀加熱方式，以改善加熱區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)；（4）加熱溫度最好不超過700°C。

以上是根據(jù)理論知識(shí)結(jié)合自己多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的一些淺顯體會(huì)，不足之處請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)：

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