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文档简介

1、火工校正主要是用来消除钢板扎制、热切割、焊接产生的残余应力和变形。在焊接钢结构制造中最主要是用来对焊接变形的校正。2 火工校正的原理火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理特性,采用火焰局部加热金属,热膨胀部分受周围冷金属的制约,不能自由变形,而产生压塑性变形,冷却后压塑性变形残留下来,引起局部收缩,即在被加热处产生积聚力,使金属构件变形获得矫正。3 焊接变形的种类3.1 纵向收缩变形 构件焊后在焊缝方向产生收缩。焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的,必须在构件下料时加放余量。3.2 横向收缩变形 构件焊后在焊缝横向产生收缩。焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的,必须在构件下料时加放余量。3.3

2、角变形 构件焊后,构件的平面围绕焊缝发生的角位移。主要是由于焊缝截面形状不对称,或施焊层次不合理致使焊缝在厚度方向上横向收缩量不一致引起的。3.4 波浪变形 薄板焊后易产生这种失稳变形,形状呈波浪状。产生原因是由于焊缝的纵向和横向收缩在拘束度较小结构部位造成较大的压应力而引起的变形,或由几个互相平行的角焊缝横向收缩产生的角变形而引起的组合变形,或由上述两种原因共同作用而产生的变形。3.5 弯曲变形 构件焊后发生弯曲。弯曲变形是由纵向收缩引起和或横向收缩引起。3.6 扭曲变形 焊后沿构件的长度出现螺旋形变形,这种变形是由于装配不良,施焊顺序不合理,致使焊缝纵向和横向收缩没有一定规律而引起的变形。

3、4 火焰加热对材料性能的影响w(C)小于0.25%的低碳钢,在通常火焰加热、冷却(包括水冷)时,不易获得马氏体组织,仍保持钢材原来组织,即铁素体加珠光体,因此这种钢火焰矫正加热、冷却对力学性能影响不大。低合金钢采用火焰局部加热空冷对力学性能无显著影响、且疲劳试验对刚度也没有影响。但如冷却速度过快也能出现低碳马氏体组织,影响力学性能。所以火焰矫正应控制加热温度和冷却速度。如若采用浇水冷却,最好加热温度不超过7230C。5 火焰矫正基本参数选择5.1 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三种温度。 低温加热低温加热温度为5

4、006000C。低温加热应用于板厚小于6mm的薄板,由于低温加热最高温度在相变之下,适宜含碳量(质量分数)大于0.25%的碳素钢和合金高强度钢火焰矫正。低温加热允许浇水(清水)冷却,如600MPa级合金高强度钢可在4500C浇水冷却。 中温加热温度为6007000C。在这个温度范围,火焰矫正最佳。同时也允许较大的冷却速度,如浇水冷却。中温加热适宜板厚612mm的钢板件火焰矫正。但对含碳量(质量分数)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,不得超过7230C。 高温加热加热温度为7238500C 。高温加热适用于大厚板加热,对于厚板加热效果比低温加热和中温加热效果要好。板厚在1

5、416mm加热温度在7508000C,大于20mm板加热温度在8500C。对于含碳量(质量分数)大于0.35%的碳素钢和合金高强度钢不能采用高温加热矫正。火焰加热温度不允许超过8500C(过火),这样力学性能会变坏,冲击性能降低,同时由于加热温度过高,使金属接近熔化变软,由于气体喷射会把金属表面吹成凹坑或波纹,使钢件受到损伤。另外加热温度过高,使金属表面晶界处被氧气侵入而生成氧化物形成空洞或裂纹,金属表面会生成较厚的氧化皮。 火焰加热温度的控制对于含碳量(质量分数)小于0.25%的碳素钢和低合金钢,由于加热温度较宽,可以近似的凭钢材的加热颜色估计加热温度。从钢材表面颜色判断温度有一定误差,而且

6、与观察者的经验和现场的光线亮度关系很大。因此对于含碳量(质量分数)大于0.35%的碳素钢和合金高强度钢应采用测温笔或测温仪器测定比较可靠。颜色温度/颜色温度/深褐红色550580亮红色830900褐红色580650橘黄色9001050暗红色650730暗黄色10501150暗樱红色730770亮黄色11501250樱红色770800白黄色12501300深樱红色800830-5.2 加热火焰氧与乙炔燃烧比由于氧气和乙炔混合比例不同,燃烧的火焰可以分为中性焰、氧化焰和碳化焰三种。火焰都由焰心、内焰、外焰组成。 中性焰中性焰燃烧后的气体中即无过剩的氧气,也无过剩的乙炔。焰心紧靠烤嘴是一个光亮的白色

7、圆柱体,其程度随混合气体的喷射速度增大而增长,温度不是很高。在焰心尖端距离工件表面24mm,此区火焰温度最高,并在还原性气氛保护下,可避免氧化。内焰在焰心之外,颜色较暗。外焰在内焰之外与周围空气接触,呈淡蓝色,具有氧化性,温度也低。适合矫正1030mm厚度的钢板 碳化焰火焰燃烧后气体中尚有部分乙炔未成燃烧,焰心呈蓝白色,内焰呈淡白色,外焰带橘红色。碳化焰由于乙炔过剩,燃烧速度减慢,因此整个火焰比中性焰长,且较柔软,温度也较低。对于大于30mm以上钢板,可采用碳化焰缓慢加热,以便逐渐烤透钢板,避免钢板表面温度较高,而内部温度较低的现象。 氧化焰由于火焰中氧量的增加,氧化反应剧烈,使火焰各部分长度

8、均变小,焰心短而尖,内外焰层次不清,火焰呈紫蓝色。火焰挺直,并发出“嘶嘶“声。火焰矫正特点:加热快、生产效率高,通过钢材沿厚度方向温度不均匀分布而产生不均匀收缩来达到矫正变形的目的时,可采用氧化焰较快的加热钢板表面。一般用于厚度10mm以下钢板。 如采用氧与丙烷,火焰形状与乙炔气稍有不同,内焰呈伞状,呈明亮青白光状,火势旺盛为宜。如呈模糊的兰色则是丙烷过少或氧气过多,呈白色时氧气过少。加热时将内焰伞状接触钢板。5.3 火焰矫正的加热速度和冷却速度 火焰矫正加热速度在加热温度和烤嘴一定时,火焰矫正的加热速度随板厚增加而减小。但对火焰矫正焊接角变形,如线状加热时速度慢,沿厚度方向温差小,矫正效果不

9、佳。如速度低于250mm/min以下时,高温加热会使表面过热,出现缺陷。 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分为两种,一种是空气中冷却(空冷),另一种是喷水冷却。空冷速度相当于水冷速度的2%3%,冷却速度较慢,可以获得类似于正火的金相组织。含碳量(质量分数)大于0.25%的钢或合金钢,如果加热温度超过7230C以上,必须空冷。空冷缺点是:冷却时间长,生产效率低。喷水冷却使用清水作为冷却介质。因盐水或其他溶液冷却速度过快易形成裂纹等问题,所以不允许使用。水冷应用于低温矫正和中温矫正,对于

10、含碳量(质量分数)小于0.25%的碳素钢高温矫正也可采用喷水冷却。喷水冷却效率可以提高三倍以上。但对于w(C)0.25%的碳素钢和低合金高碳钢,中温加热和高温加热时不允许采用喷水冷却。 水火距(喷水的水嘴与火焰加热烤嘴之间的距离)水火距离过大或过小都会减小成型效果。水火距决定了火焰成型的温度场和拘束刚度,水火距太近,热量被水带走太多,温度场过低,矫正成型效果减小,正面水冷还会减小正反两面温度差,显著减少角收缩。水火距过大,则拘束刚度下降,加热过程中压缩作用减小也使成型效果减小。正面水冷水火距为90mm为宜,背面水冷水火距以120mm为宜。 水流量的选择水流量的大小起两个方面作用:一是决定了冷却

11、作用的强弱,二是决定了浸水前沿距火焰中心的距离(实际水火距),因此水流量和水火距共同确定了火焰成型的冷却条件,是火焰成型的重要参数之一。合适的水流量在53100ml/s为宜。 火焰能率和烤嘴角度火焰能率主要依据每小时可燃气体的消耗量(L/h)来确定,而气体消耗量又取决于烤嘴大小,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,才能给予足够的能量烤透构件,达到火焰矫正目的。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度角即垂直,火焰利用率最高,通常火焰矫正烤嘴的角度为8090度,如需降低加热温度可以将角度减小。6 火焰矫正的加热方法6.1

12、圆点加热法圆点加热法是火焰在构件上加热为圆点形面积的一种火焰矫正方法。 在板上加热一个圆点形面积,沿板厚温度分布可构成圆柱或圆锥加热体,当加热温度至2000C以上,冷却后会沿加热体圆柱径向产生残余的压塑性变形和应力,则加热体径向收缩,其收缩力称为集结力。 圆点加热面积大小根据板厚决定:板厚123456810121416182022加热点直径510152025303540485055606264 应用圆点加热法主要用于构件板面波浪变形(不平度)的矫平和构件弯曲变形的矫直。6.2 线状加热法线状加热是火焰在构件上沿直线、曲线或环形的连续加热方法,被加热的构件上的加热面积呈现一条较窄的带状。 线状加

13、热的特点火焰在构件上加热一线状同在构件上堆焊一条焊缝的焊接变形一样,有沿加热长度方向的纵向收缩变形和垂直于加热长度方向上的横向收缩变形以及以加热线为轴的角变形。 线状加热操作方法线状加热可以分为直线加热、环形加热(螺旋形)和曲线加热(波浪形)三种基本形式。线状加热其加热线越宽,在温度相同的情况下,产生的横向线性热膨胀越大,则火焰矫正产生的压塑性变形越大,火焰矫正效果越好。但易引起板件局部翘曲变形。所以线状加热宽度,应根据构件的变形情况和板厚选择。.1 直线加热火焰在构件上沿直线加热的火工矫正,加热宽度较窄,加热速度较快,可适用于加热小于厚度10mm以下的钢板结构件。如果构件加热背面没有依托(如

14、无筋板等),火焰加热宽度大会引起构件局部翘曲变形,因此最好加热宽度不超过15mm。.2 环形加热火焰在构件一环套一环向前加热,加热宽度较大,加热体温度均匀,加热速度较直线加热慢,适用于厚度大于10mm的中厚板加热。若加热体后面没有依托,加热宽度不得超过40mm。.3 曲线加热加热宽度较大,加热速度慢,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。但火焰矫正角变形不得烤透,通常加热深度为板厚的1/21/3,加热规范要控制稳定。采用以上三种基本形式,还可组成其他形式的加热方法,如平行线法、网线法。线与线距离为50200mm之间,平行线法和网线法可构成局部或大面积加热。火焰加热通常是垂

15、直于构件加热表面,根据火焰性质不同,火焰的焰心距离加热面有一定距离,操作者应注意火焰温度高低。如发现火焰温度过高,应调整焰心距加热面的距离和火焰与加热面的角度,可使火焰倾斜,降低加热面上的温度 线状加热的应用.1 角变形角焊缝:在发生角变形距焊角t/3(t为加热板厚)的距离,火焰线状加热,加热线与焊缝平行。对接缝:在凸向面距焊缝边缘t/2(t为加热板厚)平行于焊缝加热。.2 板件波浪变形的矫正如焊接格板形成的波浪变形,可采用短线加热矫正,其加热线与骨架夹角为35°45°之间。.3 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.3.1 利用加热线横向收缩矫正弯曲变形采

16、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塑性收缩变形使构件向另一侧弯曲。这种方法可在梁、柱外焊有内筋板腹板焊缝处及中性轴以下火焰横向线状加热,可矫正构件的弯曲变形;另一方面可矫正由构件内部筋板横向焊缝引起的角变形和波浪变形。需要注意,如火焰加热横向线状加热位置选择不当,会引起诱发性的结构变形。.3.2 利用线状加热纵向收缩矫正构件弯曲变形 如果梁或柱向下扰曲,可在下盖板上沿两条纵向角焊缝方向线状加热,使梁或柱产生向上拱曲。从构件承受载荷能力来讲,这种加热方法较在下盖板横向线性加热好,但这种方法掌握不好,易使梁产生扭曲变形。6.3 三角形加热法三角形加热是火焰在构件

17、上加热为三角形面积的方法 三角形加热的特点.1 三角形加热是由平行法和网线法构成的局部加热方法,加热体为三角形.2 三角形加热面积,可看成由底边若干板条拼接而成。底边最长,其他板条沿三角形高逐渐减小,最小的板条为顶点,长度为零。每个板条产生的压塑性变形为底边最大,沿三角形高相应逐渐减小,直至三角形顶点为零。三角形加热产生的横向收缩塑性变形也是一个三角形。.3 三角形加热矫正构件的弯曲变形比线状加热效果好。矫正构件弯曲变形,线状加热采用垂直于中性轴横向加热,加热不能过宽,如加热宽度大,易使构件在靠近中性轴处出现局部翘曲变形。如采用三角形加热,只要加热三角形高和底边选择合适,就不会出现局部翘曲变形

18、。.4 三角形加热的方向,是一种由三角形顶向平行于底边线状加热,另一种是由底边且平行于底边线状加热至顶点。三角形加热和线状加热一个道理,由三角形顶点至底边火焰矫正加热比由底边向顶点方向加热火工矫正构件的弯曲变形效果大。 三角形加热法操作三角形加热是任选线状加热的三种形式,直线加热、环行加热和曲线加热排列形成加热面积。三角形加热构件有加热透和均匀,否则易引起翘曲变形。因此火焰矫正应根据板厚,选择相应的合适的火焰矫正基本参数。火焰加热时通常火焰烤嘴与加热面成80°90°角,如果出现加热体翘曲现象,烤嘴应倾斜,降低火焰加热温度和火焰加热速度,使沿板厚方向温度均匀,则翘曲变形减小。

19、 三角形加热的应用.1 用于矫正构件的弯曲变形。如板件产生侧弯,可在弯曲侧边缘布置三角形加热面积,可使构件矫直。三角形加热配合线状加热,可矫正梁、柱的弯曲变形。.2 梁端部腹板翘曲变形,可在翘曲处三角形加热面积,也能腹板矫平。以上圆点加热法、线状加热法和三角形加热法等基本加热方法,可针对结构件的变形情况,综合应用巧妙的加热火焰面积布置,在实际生产中都是行之有效的。但为增加火焰矫正的效果,无论是选择那种加热方法,若采用在构件上施加外力,使构件变形得到弹性的矫正,再在受压力区火焰加热矫正会取得较好的效果。同时根据构件的材质和板厚等情况,选用相应的火焰矫正参数,也可提高火焰矫正的效果和生产效率。7

20、火工矫正的注意事项7.1 对制造要求有拱度要求的板结构焊接梁,应以腹板下料预制上拱度为主,组装焊接控制焊接变形达到技术要求7.2 应尽量避免在构件危险截面弯距最大区进行火工矫正7.3 尽量避免同一焰道多次加热,以一次加热为宜,最多不得超过三次。7.4 加热部位应尽量选在焊接部位,这样可使焊接残余应力减小。7.5 火焰矫正的冷却速度应该注意:对于矫正构件的材质必须清楚。如低碳钢(Q235等),由于采用水冷、风冷都不会产生马氏体转变,所以构件允许采用浇水冷却或风冷。对于低合金高强度钢(如Q345等)浇水冷却必须控制温度,应有测温仪器。如果温度控制不准,加热温度超过723会有相变产生,当采用水冷易出

21、现低碳马氏体组织,使构件变脆,力学性能不好。对于我们现有的吊机产品,火工矫正冷却方法只允许使用空冷、风冷,严禁使用水冷7.6 火焰矫正施加外力必须注意。由于施加外力引起预约束力是使加热部位受压应力,会使加热部位失稳,引起加热体皱折,即加热表面凹凸不平。出现这个问题不易消除。加多大力与构件板厚、截面形状有关。但只要加外力才能使构件产生弹性的变位便可火工矫正。7.7 防止表面缺陷。由于火焰矫正加热温度过高,易引起表面有裂纹、熔融和起鳞等缺陷。8 火工矫正实例8.1 角钢变形的矫正角钢的变形主要有弯曲和扭曲等。矫正角钢变形,首先矫正扭曲变形,然后矫正弯曲变形。 角钢扭曲变形矫正图1-5.1 如图1-

22、5所示,角钢的翼缘面ABCD放在平台上,沿长度检查角钢的扭曲变形大小,A、D两点上翘,相应另一翼缘面BEFD其F点翘起,找出扭曲的发起处。加热线与角钢翼缘边夹角根据扭曲区域和范围决定,通常在BADC面上与低点B构成的角45°。同样火焰矫正可分批分次序进行。每批加热斜线冷却后,都须测量扭曲情况,确定下批矫正加热线的位置,以致校正为止。.2 施加外力火焰矫正。矫正前,先将角钢一端固定(夹持或定位焊于刚性体上),另一端使用义子行胎具,将角钢另一端翼缘夹固,反扭规正,然后再火焰矫正加热,可沿背加热,扭曲段直线或斜线如图1-6,火焰矫正的效果较好。图1-6.3 火焰矫正线状加热,其加热规范和加

23、热深度同前。 角钢弯曲变形矫正.1 角钢可在翼缘板边缘拉直线检测,沿角钢的长度,每隔一定距离测出的角钢的弯曲度,找出最大弯曲的地方。.2 对角钢不同的弯曲方向,选择不同的加热方法。.2.1 向翼缘侧弯曲,如图1-7所示,火焰矫正采用三角形加热法与板件侧向弯曲的矫正方法相同。弯曲小可采用沿翼缘边加热。.2.2 背向翼缘侧弯曲,如图1-8所示,在凸向翼缘处,采用线状加热法。.2.3 角钢弯曲变形矫正方法,同样可分批分次序进行。 图1-7 图1-88.2 工字钢变形的矫正工字钢变形主要表现两种形式:一种是弯曲变形,另一种是扭曲变形。火焰矫正应先矫正扭曲变形,后矫正弯曲变形。 工字钢的扭曲变形矫正(1

24、)将工字钢放在平架上,沿工字钢的长度检查工字钢的扭曲变形大小。(2)线状加热的布置1)对较长的工字钢,当扭曲量不大时,火焰加热前将工字钢平放,垫水平。在两翼缘板上,分别垂直于翼缘办中心线布置两处加热线,靠加热时塑性状态自重作用找平。如腹板较厚,也可在工字钢腹板上斜线加热。2)对工字钢扭曲变形较大的,加热线布置在工字钢翼缘板上号加热斜线,其加热线相互平行。同时在另一翼缘板上,号出与对应翼缘板反方向加热线,同样加热线彼此平行。加热线应分批分次序进行,第一批向距应留出第二批、第三批火焰加热线的距离位置。3)选用氧化焰。线状加热度为板厚的1/22/3,加热线的宽度为板厚的0.52倍。火焰的加热温度可根

25、据板厚选择,加热速度不得过慢。4)火焰加热前最好加外力反扭曲,如图1-9所示,扭正后再火焰斜线状矫正加热效果较好。图1-9 工字钢弯曲变形的火焰矫正.1 工字钢沿yo轴方向弯曲变形的矫正.1.1 加热前检测。采用拉直线或水平仪检测,应沿工字钢的长度检测每点的弯曲变形大小,在工字钢上做好记录。.1.2 加热面积的布置。如果工字钢有下挠,应在下翼缘板上,找出下挠最大处,加热下翼缘板为线状,相对应的腹板加热为三角形面积。三角形加热面积大小要视变形程度而定,一般三角形高为工字钢高度的1/3h2/3H(H为工字钢高),宽度b为3040mm左右。如工字钢沿oy轴方向拱曲过大,同上述方法,也是沿工字钢长度,

26、找出向上拱曲最大处,确定火焰矫正位置,先在腹板上边加热三角形面积,相应在上翼缘板上加热线状,其线状与工字钢纵向中心线垂直。加热过程,可分批按次序加热,第一批在下挠最大处,加热两处为1-1、1-2、1-3、1-4。然后测量,如没有达到要求,再进行第二批火焰加热,图中为2-1、2-2、2-3、2-4两处。每批火焰加热完后冷却至室温,都要进行检测。若是检测不合格,还要进行下一批火焰加热,直至矫正合格为止。8.2.2.1.3 加热次序和方向,一般都该先加热腹板三角形面积,后加热翼缘板线状面积,应先从三角形尖端开始向翼缘板方向加热,箭头指向是加热方向。腹板三角形面积加热完后,再加热翼缘板线状面积,加热火

27、焰应有翼缘板中心向两边分着方向加热,以免形成旁弯。8.2.2.1.4 三角形加热和线状加热均需加热透、火焰矫正加热的工艺参数见表1-2。8.2.2.2 工字钢沿ox轴方向弯曲变形矫正8.2.2.2.1 检测工字钢侧向弯曲变形,在凹向侧翼缘边拉直线,测量出沿长度各点水平方向弯曲最大值。8.2.2.2.2 在工字钢凸向最大弯曲处,布置第一批加热三角形面积。同一侧上下翼缘板同一截面对应加热,加热也可分批分次序进行。8.2.2.2.3 火焰矫正三角形加热规范同前。8.3 槽钢变形火焰矫正槽钢有扭曲、弯曲等变形。火焰矫正先矫正扭曲变形,再矫正弯曲变形。8.3.1 槽钢扭曲变形火焰矫正8.3.1.1 将槽

28、钢放在平台上,检测槽钢扭曲变形大小。8.3.1.2 划出扭曲变形的加热线,腹板采用斜线加热,斜线相互平行。翼缘板相应的加热线也相互平行,火焰加热矫正可分批分次序进行。8.3.1.3 火焰矫正前加外力反扭曲或扭正后再火焰加热矫正,效果较好。8.3.2 槽钢弯曲变形火焰矫正8.3.2.1 槽钢向翼缘侧弯曲变形火焰矫正8.3.2.1.1 检测槽钢沿长度各点号出弯曲变形大小。8.3.2.1.2 在翼缘凸向弯曲处,布置三角形火焰加热面积,即三角形高度h为槽钢宽b的1/22/3,三角形底边在翼缘边上可根据弯曲变形大小决定,可为3060mm。火焰加热也可分批,按次序加热,应先加热弯曲变形最大处1-1、1-2

29、、1-3、1-4,再加热2-1、2-2、2-3、2-4,如图1-10所示。每次加热都要预先测量一下弯曲变形大小,再决定下次火焰矫正的位置和加热面积大小,依此类推,直到完全合格为止。同一截面两翼缘板加热位置要向对应,且加热面积相同。图1-108.3.2.2 槽钢向腹板侧弯曲8.3.2.2.1 检测沿槽钢长度各点的弯曲大小。8.3.2.2.2 再槽钢最大弯曲腹板面横向线状加热,如图1-11所示。加热线要与槽钢的纵向加热线垂直,否则如加热线偏斜易引起槽钢扭曲。图1-11槽钢变形火焰矫正规范同工字钢变形火焰矫正规范一样。8.4 钢管局部变形火焰矫正钢管局部变形的火焰矫正主要是弯曲变形的火焰矫正。8.4

30、.1 沿钢管的长度检查钢管的变形大小,划出弯曲变形的最大位置。8.4.2 加热方法主要有两种:8.4.2.1 线状加热 在钢管弯曲最大处,即凸向侧,上半圆处布置加热线,如图1-12所示,也可分批按次序进行。图1-12火焰矫正加热线宽度为板厚的0.52倍,半圆凸向侧的顶处,加热线两端尖,成橄榄形,加热线的间距根据弯曲变形大小而定。火焰加热可分批分次序进行。火焰矫正规范,可根据板厚选择。加外力预压应力火焰矫正效果好,但对薄皮管易出现裂纹。8.4.2.2 点状加热 也是在钢管弯曲处,即凸向侧上半圆处布置点状加热,如图1-13所示。圆点采用中性火焰加热,加热深度等于管壁的厚度,圆点加热直径见表1-3所

31、示。圆点布置可按梅花式点状加热。先加热凸向最高点,圆点按一定间距加热第一排圆点,然后向两侧对应加热两排圆点。每加热一排圆点后,要检查弯曲度变化,再往下进行。以上型钢和钢管火焰矫正,根据材质选择冷却速度。对Q235材质,可采用浇水冷却,分批矫正,每批矫正都可以马上检测出矫正的效果,以免矫正过大,产生反弯曲。图1-13板材厚度123456810121416182022加热点直径510152025303540485055606264表1-38.5 板材波浪变形的火焰矫正8.5.1 将板件吊放于平台上或平地上,使用1m平尺检测板面各处的波浪变形大小,对超出技术条件要求的波浪变形应划出矫正的范围。8.5

32、.2 可采用圆点加热法,在凸向的边峰处,采用螺旋式加热圆点,加热圆点直径见表1-3所示。加热圆点相互之间距离一般为80180mm可分批加热。8.5.3 火焰矫正规范参看表1-1,薄板采用低温加热,中厚板采用中温加热,加热火焰易采用中性焰,厚板采用碳化焰。根据材质,对Q235钢,可采用浇水冷却;对低合金糕强度钢加热温度不得超过650,允许浇水冷却。图1-148.5.4 加外力火焰矫正。为增加火焰矫正的效果,最好首先将波峰和波谷使用胎具烤板座压平,过胎具孔进行圆点加热,如图1-14所示,火焰矫正效果较好。8.6 板格波浪变形的矫正板格即是板材下料后成板件,在板件上焊有筋板或型钢形成板格。其板格的变

33、形有板件本身的变形和焊接筋板或型钢焊缝所形成的变形。这种变形如不控制不加矫正,会引起超出产品允许的变形。矫正板格的变形,首先采用平尺检测板面的凸凹变形大小,记在板件上,再确定火焰矫正的顺序和加热方法。8.6.1 火焰矫正顺序及线状加热时应注意事项8.6.1.1 火焰矫正顺序:应先矫正波浪变形大的。8.6.1.2 板格也可按筋板或型钢分成凹区和凸区,应先矫正凸区后矫正凹区。因凹区和凸区在一块面板上是彼此牵连的,凸区火焰矫平后,凹向波浪也会减小。8.6.1.3 板格矫正,应从中间向两端开始矫正,中间凸凹变形矫正好以后,再向两端进行矫正。8.6.1.4 火焰线状加热时应注意事项:8.6.1.4.1

34、加热线一般不做纵通加热,由于在骨架处的变形一般比较小,故加热线的起端与末端可离开骨架50mm左右。8.6.1.4.2 加热现温度分布应呈“橄榄形”,起点和末端的温度低,中间温度高。8.6.1.4.3 加热时第一次加热的温度最高处不应超过650。8.6.1.4.4 第一次加热以后,若加热线部位出现皱折,可在距第一次加热10mm左右补充第二次加热,选择在凸面,第二次加热线温度可相应高一些。8.6.1.4.5 火焰加热烤嘴只能作直线移动,使加热宽度小一些。8.6.2 板格火焰矫正方法板格的波浪变形通常是由于焊接筋板或型钢等角焊缝产生角变形造成的,因此火焰矫正主要是矫正角变形,可采用线状加热法。对有些

35、凸起的变形,可采用圆点加热或短线加热法等。8.6.2.1 “背烧”线状加热法。采用沿焊缝背烧(焊缝焊后,反映到背面出现发蓝或发黄等颜色的印迹)进行线状加热,如图1-15所示。由于在焊缝处的板厚加上焊缝厚度,所以板件背烧处比较厚,积热时,加热面和背面的温度梯度较大,矫形效果显著。加热温度采用低温加热(500600)空冷或背面浇水冷却。如采用高温加热(723850)空冷,背面浇水冷却要根据材质而定。Q235钢允许浇水冷却,如是低合金高强度钢,中、高温加热不宜采用浇水冷却。采用线状加热的次序按上述原则,从变形较大处开始矫正,一般从中间向两端开始矫正。8.6.2.2 短线加热法,即加热线与骨架或焊缝交

36、成一定的角度4045°。加热线长度为加热宽度的1520倍,并伴以正面浇水冷却,称为短线加热法。但对低合金钢加热温度不得超过650时才允许浇水冷却。这种方法对板厚为4mm以下且变形较大的板格较为适用。 图1-158.6.2.3 圆点加热法对于薄板低温加热(500600)允许浇水冷却,切周围加外力有较好的效果。但如采用锤击法易出现坑疤影响外观质量。8.6.3 几种类型板格变形的矫正8.6.3.1 一个板格变形呈凹形或凸形的矫正对于薄板波浪变形不大的板格,可采用密集的小圆点加热。火焰加热自上而下地进行加热,同时水浇冷却,先从四周向中间加热,使板格的波浪变形减小。图1-16对变形量较大的凹面

37、,可在骨架处沿焊缝“背烧”线状加热;对变形量较大的凸面变形,如图1-16所示,可在骨架处沿焊缝火焰线状加热。加热时,火焰要集中,加热线宽度要小一些,一般可以使氧气的流量略大一点,而加热温度可以低一些,加热速度适当加大,加热温度可采用低温加热(温度为500600),焊缝背面允许浇水冷却,目的使加热温度梯度加大。沿焊缝“背烧”线状加热,如加热区超出焊角的范围,由于焊缝的收缩,板格内原有应力使板格在焊角位置产生角变形,一旦这里的板受热就很容易产生塌边的现象。为此在第一次加热时,温度也要适当控制低一些,使板格内产生一定的拉应力之后,再第二次、第三次加热,才可使加热温度再相应高一点。对板格翘起变形量大的

38、,骨架处的加热还不能使板格平整,则可以在毗邻的板格骨架上加热,只是这种加热应在板格骨架加热之前进行,也可以在板格当中加上短条形加热和圆点加热等方法。如图1-17所示。图1-178.6.3.2 板格面板挠曲变形的矫正板格面板挠曲变形主要是板格与骨架之间角焊缝收缩引起板格的变形,一般是由于焊缝电流大所引起的。矩形的方法可采用沿“背烧”线状加热的方法,加热中心在骨架上,加热宽度不应超出焊角的范围。若超出焊角的范围极易产生塌边的现象,如图1-18所示。因为嫌加热的部位所产生的拉伸应力,对后加热部位是有影响的。图1-188.6.3.3 板格的面板呈现波浪变形的矫正板格板面的下挠变形和拱曲变形同时存在,火

39、焰矫正时酌情进行。对板格板面拱曲下面、筋板或型钢与板面形成的角度大于90角,火焰沿焊缝正面加热,如图1-19所示。图1-19如凸向变形板格矩形有困难时,可在“背烧”的基础上补充短条形加热或圆点加热。8.6.3.4 同一板格面板内呈波浪形的矫正对于板格较大,在长度方向上引起板面的失稳,在骨架上进行“背烧”矩形方法同上。但如经“背烧”火焰线状加热矫正波浪变形,尚未达到技术要求的,则可在板格中作补充线状加热。对于沿长度方向出现波浪的,则在宽度方向加热,使加热线产生横向应力,使波浪变形得以矫正,如图1-20所示。反之在宽度方向出现波浪变形的,则在长度方向加热线状,位置选择在波谷与波峰的过渡区,靠近波峰

40、的一侧。图1-208.7 半成品结构件火焰矫正承载的梁在盖板上火焰矫正,易引起主梁承载使用一段时间后产生主梁下挠,所以结构件火焰矫正,应尽量减少在下盖板上火焰矫正加热。因此应调整结构件组装焊接顺序,应在盖板未组装焊接之前的半成品件上进行火焰矫正然后再组装焊接下盖板。8.7.1 起重机主梁半成品火焰矫正若主梁制造工艺参数不正确或操作不当会引起半成品形梁变形,可采用火焰矫正合格后再组装焊接下盖板较好。8.7.1.1 筋板角度不正形成的扭曲变形的火焰矫正 首先应检查内筋板的角度,如筋板与上盖板和腹板形成的角度不是直角,火焰矫正应在筋板钝角处。火焰矫正时操作人员可进入形梁内部施工。加热三角形面积的布置

41、要以对角线相对称。8.7.1.2 腹板倾斜的矫正方法 如果大筋板下料为矩形,则火焰矫正方法如下:8.7.1.2.1 将形梁摆正,在腹板大筋板处吊线垂,测出大筋板处腹板的倾斜度,找出腹板向内倾斜超差最大处作为火焰矫正处。8.7.1.2.2 在腹板倾斜最大截面处加反扭矩,使倾斜调整倒零值。加扭矩的方法,使用台杆1在形梁上盖板卡上上盖板翼缘,形梁两端加重,然后再台杆一端下面放千斤顶2,使千斤顶上顶形成反扭矩,可使该截面腹板倾斜调为零值。8.7.1.2.3 在原腹板下部向内倾斜超差处(加扭矩已调伟零值)沿腹板与大筋板背烧处火焰加热,加热线状如图所示,加热方向由上至下,加热长度H/2酌情而定,腹板倾斜偏

42、差大取大值,加热线宽为2(为腹板厚度),可采用浇水冷却。8.7.1.2.4 火焰加热冷却后,卸除外力,测量腹板大筋处的垂直倾斜得到矫正。如还有大筋板处腹板倾斜超差,同上进行火焰矫正,直到腹板每个大筋板处的垂直倾斜达到技术要求。这种方法将形梁腹板倾斜矫正符合要求,因大筋板为矩形则上盖板水平倾斜同样得到矫正。8.7.2 形梁弯曲变形矫正8.7.2.1 形梁拱度小火焰矫正将形梁上盖板朝上正立,两端垫平,如同所示。然后,使用钢丝车或水准仪沿形梁上盖板两腹板“背烧”处,测量上盖板各大小筋板处的拱度值大小。如形梁下挠或拱度不足,需火焰矫正,则在形梁截面中性轴以下的两腹板大筋板的“背烧”下方,如图所示布置火

43、焰加热面积。若焊接内筋板腹板有角变形,可采取腹板焊内筋板的“背烧”线状加热。加热长度根据同一截面两腹板的拱度大小确定,对拱度小的加热线长度要大些。火焰加热规范同伴间弯曲火焰矫正。这种方法也要分批分次序火焰加热,以免产生矫正过大变形。第一批加热矫正,应在梁同一截面的两腹板同时加热,即1-1、1-2冷却后,再测量形梁上拱度变化。如果未达到要求还要进行第二批火焰加热2-1、2-2等,再检测上拱度,不好再矫正,以此类推直到矫正好为止,火焰矫正方向由上至下。这种线状加热矫正方法,可减小腹板焊接筋板的角变形。另一种方法是沿腹板筋板的“背烧”下方加热三角形面积,加热方向与线状加热相似,也是由上而下加热。三角形加热高位2/3hh/2,三角形底边约为3(为底板厚),要避免底边过大腹板边缘产生翘曲变形。同一截面两腹板火焰加热,两边应同时加热较好。加热三角形的高和面积,应根据两腹板同一截面的拱度大小而定,腹板拱度小的,加热三角形高度要大些。火焰矫正加热规范同三角形加热板件弯曲变形的矫正。三角形

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