浅析钢结构焊接变形的火焰矫正
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Science&Technology Vision 科技视界 科技・探索・争鸣 浅析钢结构焊接变形的火焰矫正 宋长安 (安阳市高级技工学校,河南安阳455000) 【摘要】近年来我国焊接技术发展比较快,特别加入WTO标志,我国焊接产业迅速发展,解决焊接变形的问题也就提到日程上。本文结 合国内同行相关资料.主要阐述钢结构焊接变形的火焰矫正工艺措施。 【关键词】火焰矫正;焊接变形;加热温度 近年来.在厂房建筑中钢结构得到广泛的应用 而钢结构厂房的 主要构件是焊接工字梁、柱、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变 形问题.如果焊接变形不予以矫正.则不仅影响结构整体安装,还会降 低工程的安全可靠性 焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围.应设法进行 矫正.使其达到符合产品质量要求。实践证明,多数变形的构件是可以 矫正的 矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已发生的变 形。 在生产过程中普遍采用的矫正方法.主要有机械矫正、火焰矫正 和综合矫正 机械矫正是利用机械力的作用使焊件产生与焊接变形相 反的塑性变形,并使两者抵消从而达到消除焊接变形的一种方法,但 该方法用于厂房的工字梁、柱、撑焊后的变形实施起来比较困难。火焰 矫正是用氧一乙炔火焰或其他气体火焰(一般采用中性焰).不均匀加 热的方式引起结构变形.来矫正原有的焊接残余变形的一种方法。火 焰矫正与机械矫正相比,它是一门较难操作的工作.方法掌握、温度控 制不当还会造成构件新的更大变形 因此.火焰矫正要有丰富的实践 经验 1 钢结构焊接变形的火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接工字梁、柱、撑。焊接变形经常采用火焰 矫正加热方式有以下三种方法:(1)线状加热法。它是火焰沿着直线方 向或者同时在宽度方向作横向摆动的移动形成带状加热的一种方法 (2)点状加热法。它是火焰加热的区域为一个点或多个点.加热点是直 径一般不小于15ram,点间距离应随变形量的大小而变.残余变形越 大,点间距离越小,一般在50—100mm之间。(3)三角形加热法。三角形 加热 ̄P/Jtl热区呈三角形.加热部位是在弯曲变形构件的凸缘.三角形 的底边在被矫正构件的边缘.顶点朝内。火焰矫正时的加热温度(材质 为低碳钢)一般有以下三种:(1)低温矫正500~600度,冷却方式:水: (2)中温矫正600—700度,冷却方式:空气和水:(3)高温矫正700~8o0 度,冷却方式:空气。火焰矫正时要注意加热温度不宜过高.过高会引 起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却.包括 厚度或淬硬倾向较大的钢材 1.1柱、梁、撑的弯曲变形 在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热.即可矫正 弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。可采 取低温矫正或中温矫正法 这种方法有利于减少焊接内应力.但这种 方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩.较难掌握 翼缘板上作线状加热.在腹板上作三角形加热 用这种方法矫正 柱、梁、撑的弯曲变形,效果显著,横向线状加热宽度一般取20— 90ram.板厚小时.加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中间向两边 扩展 线状加热最好由两人同时操作进行,再分别加热三角形的宽度 不应超过板厚的2倍.三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相 等 加热三角形从顶部开始.然后从中心向两侧扩展.一层层加热直到 三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高,否则造成凹陷变形,很难 修复。注意加热时应采用中温矫正.浇水要少。 1.2柱、梁、撑腹板的波浪变形 矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰.用圆点加热法配合手锤矫 正 加热圆点的直径一般为50~90ram.当钢板厚度或波浪形面积较大时 直径也应放大.可按d=(48+lO)mm(d为加热点直径:8为板厚)计算得 出值加热 烤嘴从波峰起作螺旋形移动.采用中温矫正 当温度达到 600—700度时.将手锤放在加热区边缘处.再用大锤击手锤.使加热区金 属受挤压,冷却收缩后被拉平。矫正时应避免产生过大的收缩应力。矫 完一个圆点后再进行加热第二个波峰点.方法同上。为加快冷却速度. 可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正方法属于点状加热法.加热点 的分布可呈梅花形或链式密点形。注意温度不要超过750度。 1.3梁、柱、撑翼缘板的角变形 在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650 度以下).注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围.所以不用水冷 却。线状加热时要注意:(1)不应在同一位置反复加热:(2)加热过程中 不要进行浇水 这两点是火焰矫正一般原则 2钢结构焊接变形的火焰矫正注意事项 火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力 不恰当的矫 正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加,会使柱、梁、撑的纵应 力超过允许应力.从而导致承载安全系数的降低 因此在钢结构制造 中一定要慎重.尽量采用合理的工艺措施来减少变形 当不得不采用 火焰矫正时应注意以下几点: 2.1烤火位置不得在主梁最大应力截面附近: 2.2矫正处烤火面积在一个截面上不得过大.要多选几个截面: 2_3宜用点状加热方式.以改善加热区的应力状态: 2.4加热温度最好不超过700度。● 【参考文献】 [1]鲍勇祥.焊接结构【M】l中国劳动社会保障出版社,2009 [2]邓洪军.焊接结构生产[MI 2版.机械工业出版社,2009 [责任编辑:曹明明] (上接第97页)实际中应用较广的现代新型方式。这样可以开阔学生 的视野,紧跟工程技术发展,有利于毕业后快速适应实际工作。 2.5完善考核体系 把整个实验过程全部纳入实验成绩的考核体系 对于预习成绩、 实验出席情况、实验过程态度、实验数据的准确性和重复率、实验报告 的正确性等实验过程的各个方面.分别给成绩.最后成绩汇总。这样可 以保证学生对整个实验环节的重视度和积极性 2.6实施实验室开放制度 增加实验室管理人员.实现实验室全天对外开放 充分利用现有 的实验资源.进行教学和科研工作 3结论 没有实验就没有知识的创新。重视实验,充分发挥材料力学实验 课的教学潜力,是培养高素质应用型人才的重中之重。e 【参考文献】 [1]舒开鸥,赵大华“材料力学实验”课程教学改革研究:以九江学院为例【J Jl长 春理工大学学报:高教版.2010.5f4):152—153. [2]杨少红,章向明,曾晓玲.改造材料力学实验室,提高实验教学效果l Jll实验室 研究与探索,2010,25(121:1608—1610. [3]徐亚利.浅议材料力学实验教学的改革及设想[J Jl皖西学院学报,2006,22(5): 138—140. [4]吴立之.提高材料力学实验教学质量的几个因素l J1l辽宁师范大学学报:自然 科学版,2004.27(4):504—506. [责任编辑:王迎迎] science&Techn。1。gy Visi。n科技视界l 1
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