钢结构焊接技术及火焰矫正.doc

钢结构焊接技术及火焰矫正火焰矫正的规范一、火焰矫正的基本参数火焰矫正基本参数主要有：加热温度、氧气与丙烷火焰燃烧比、加热速度、冷却速度和火焰能率等。火焰加热温度火焰矫正根据材质、板厚和加热方法等不同情况，选择不同的加热温度。可分为低温加热、中温加热和高温加热。低温加热加热温度为500600。适宜加热板厚小于6mm的钢板。适宜含碳量大于0.25%的碳素钢和低合金高强度钢火焰矫正。低温加热允许浇水（清水）冷却。中温加热加热温度为600700，适宜加热板厚612mm的钢板。对于含碳量大于0.35%的碳素钢和低合金高强度钢加热温度要控制准确，应采用测温笔或测温仪器测量，不得超过723。高温加热加热温度为723850，适于大厚板加热，板厚1416mm加热温度750800，大于20mm厚板加热温度为850。含碳量大于0.35%钢和合金高强度钢不能采用高温加热矫正。火焰矫正加热温度的控制。对于低碳钢来说，由于加热温度范围较宽。可近似地凭观察钢材的加热颜色估计加热温度。钢材表面颜色及其相应的温度颜色温度/颜色温度/薄褐色500橘黄色900赤褐色600淡橘色950暗赤色650黄色1000暗樱红700淡黄色1100樱红色750白微黄1200淡撄红800亮白1300橘黄微红850加热火焰氧与丙烷燃烧比氧与丙烷燃烧比是指混合气体内氧气体积与丙烷体积的比值a，根据a的大小，把氧丙烷焰分成三种：a=11.2称中性焰，a1.2称氧化焰：a1为碳化焰。对于厚度在10mm以下的钢板，采用氧化焰。若使钢材均匀收缩，一般可采用中性焰。中性焰适合矫正1030mm厚度的钢板。对于厚度大于30mm以上的钢板，采用碳化焰缓慢加热，以便烤透钢板，避免钢材表面温度较高，而内部温度比较低的现象。火焰矫正的加热速度和冷却速度火焰矫正加热速度火焰矫正加热速度与板厚关系板厚/mm 加热速度 (mm/s)气体种类246810121416182225氧丙烷1320111361179574冷却速度火焰矫正的冷却速度有两种：一种是空冷（近似于热处理正火）；二是喷水冷却（近似于淬火热处理）。空冷 含碳量大于0.25%的钢或合金钢，如果加热超过723以上，必须空冷。喷水冷却 水冷用于低温矫正和中温矫正，对于含碳量小于0.25%的低碳钢高温矫正也可采用喷水冷却。对于含碳量大于0.25%的碳素钢和低合金高碳钢，中温加热和高温加热不能采用喷水冷却。火焰能率和烤嘴角度火焰能率火焰能率根据每小时丙烷的消耗量（L/h）来确定，而气体消耗量取决于烤嘴的大小。所以一般烤嘴大小表示火焰能率大小。只有适当的火焰能率，才能给予足够的热量烤透构件，达到火焰矫正的目的。烤嘴角度烤嘴与构件的夹角称为烤嘴角度，烤嘴的倾斜角度大小与火焰的利用率有直接关系。烤嘴与加热构件成90即垂直，火焰利用率高。通常火焰矫正的角度a为8090，但有时发现加热不透板件出现翘曲变形，为降低温度可将a角减小。二、火焰矫正的加热方法圆点加热法圆点加热的面积板厚与加热圆点直径关系板材直径123456810121416182022加热点直径510152025303540485055606264圆点加热法的应用 主要用于构件板面波浪变形（不平度）的矫正和构件弯曲变形的矫正。圆点加热构件板面波浪变形的矫正方法1）锤击矫正法 即将凸起处及凹陷处顶起或焊鼻子揪成凸起状态，如图所示。火焰加热圆点趁热锤击平。 板件变形凸起状态加热圆点相互之间的距离为80150mm。加热圆点顺序：先矫正凸起处，后矫正顶起或揪起的凹处。加热圆点温度为650750，乘热使用大锤在加热圆点周边锤击至平为止，并同时喷水冷却。注意：锤击矫正法适用与修理构件板面质量要求不高的结构。板面易留下疤痕和表面坑凹不平。2）板面调平定位矫正法具体操作如下：根据构件波浪变形的技术要求，使用平尺测量划出矫正范围。在矫正区划出行格图和加热圆点面积。 火焰加热前将凸凹处加外力调平。凸起处压平，凹处顶成平面，使用平尺检 测对调平处后方可按划出的圆点火焰加热。 对调平处采用中性火焰，厚板采用碳化焰加热，温度为600800，马上浇水冷却。3) 夹板矫正法适用厚度12mm的板方法：使用带孔的具有足够强度的平板做胎具，如带孔的烤板座。将带有波浪变形的板件放在平台上压平波浪变形，或使用烤板夹胎将板件波浪变形夹平。然后过胎具上的孔火焰加热，喷水冷却，将板件的波浪变形矫平。线状加热法1.线状加热操作方法线状加热分为直线加热、环形加热和曲线加热直线加热火焰在构件上沿直线加热的火焰矫正。加热宽度较窄，加热速度较快，适用加热小于厚度10mm以下的钢板结构件。环形加热适用于厚度大于10mm的中厚板加热，加热宽度不得超过40mm.曲线加热适用于厚板火焰矫正加热，线状加热矫正构件弯曲变形加热应烤透。但火焰矫正角变形。线状加热的应用构件的角变形和翘曲变形的矫正1）角变形 主要用于焊接工字钢上下盖板的角变形修复和构件焊有格形板角变形的矫正。 格形板角变形矫正 两板对接焊缝角变形的矫正2）板件波浪变形的矫正 焊接有格板形成的波浪变形可采用短线加热，其加热线于骨架夹角为3545， 短线加热对板件波浪变形的矫正构件弯曲变形的矫正主要用于构件梁、柱等弯曲变形的矫正1）利用加热线横向收缩矫正弯曲变形 采用构件中性轴一侧火焰，垂直于中性轴横向线状加热，则加热冷却产生的横向压缩塑性收缩变形使构件向另一侧弯曲。可在梁、柱外有内筋板腹板焊缝处及中性轴以下横向火焰加热，并在盖板对应处也横向加热，可矫正构件的弯曲变形；另一方面可矫正有构件内筋板横向焊缝引起的角变形及波浪变形。2）利用线状加热纵向收缩矫正构件弯曲变形梁或柱向下挠曲，可在下盖板上沿二条纵向角焊缝方向线状加热，使梁向上拱曲。三角形加热法