钢结构加工变形火焰矫正

钢结构加工变形火焰矫正

火焰矫正是利用火焰所产生的高温对矫正件变形的局部进行加热，使加热部位的钢材热膨胀受阻，冷却时收缩，从而使被矫正部位纤维收缩，以使矫正件达到平直或一定几何形状并符合技术范围的工艺方法。

1、 点状加热

加热区域为一个或多个一定直径的圆点称为点状加热。根据矫正时点的分布情况有：一点形、多点直线形，多点展开形及一点为中心多点梅花形等。

点状加热一般用于矫正中板、薄板的中间组织疏松（凸变形）或管子、圆钢的弯曲变形。特别对油箱、框架等薄板焊接件矫正更能显示其优点。

进行点状加热应注意以下几点：

（1） 加热温度选择要适当，一般在300℃-800℃之间。

（2） 加热圆点的大小（直径）一般是：材料厚圆点大，材料薄圆点小，其直径以选择为板厚6倍加10mm为宜，用公式表示即：D=6t+10

（3） 进行点状加热后采用锤击或浇水冷却，其目的能使钢板纤维收缩加快，锤击时要避免薄板表面留有明显锤印，以保证矫正质量。

（4） 加热时动作要迅速，火焰热量要集中，既要使每个点尽量保持圆形，又要不产生过热与过烧现象。

（5） 加热点之间的距离应尽量均匀一致。

2、 线状加热

加热处呈带状形时称为线状加热。线状加热的特点是宽度方向收缩量大，长度方向收缩量小。主要用于矫正中厚板的圆弧弯曲及构件角变形等。线状加热时焊嘴走向形式有直线形、摆动曲线形、环线形等。

采用线状加热要注意加热的温度、宽度、深度之间联系，根据板厚及变形程度采取适当的方法。一般来说，直线形加热宽度较狭，环线形加热深度较深，摆动曲线形加热宽度较宽，加热深度较环线为浅。

对于钢板圆弧弯曲矫平，此变形特点是上凸面钢材纤维较下凹面纤维长，采用线状加热矫平可将凸面向上，在凸面上等距离划出若干平行线后用焊嘴按线逐条加热，促使凸面纤维收缩而使钢板趋于平整。 采用线状加热一般加热线长度等于工件长度。如遇特殊情况加热线长度必须小于工件长度时，特别当加热线长度为工件长度80%以下时，线状加热在宽度上对钢材矫平，还会在长度方向引起工件弯曲，必须加以注意。

3、 三角形加热

三角形加热其加热区域在工件边缘，一般呈等腰三角形状。其收缩区的收缩量由三角顶点逐渐向底边增大。加热区的三角形面积越大，收缩量也越大，加热区等腰三角形大小其边长一般可取材料厚度2倍以上，其顶点一般在中心线以上。

三角形加热法常用于刚性较大的型钢、钢结构件弯曲变形的矫正。

采用三角形加热法其三角形位置应确定在钢材需收缩一边，如需矫直三角形底边应在弯曲凸出的一侧，确定三角形加热数量则根据弯曲量大小确定，弯曲量大则三角形数量多，反之则少。三角形加热时加热温度为700℃-800℃。

一、 手工矫正

采用锤、板头或自制简单工具等利用人力进行矫正称为手工矫正。手工矫正具有灵活简便、成本低的特点，一般在下列情况下使用，缺乏或不便使用矫正设备；矫正件变形不大或刚性较小；采用其他矫正方法反而麻烦等。

（一） 钢板手工矫平

矫平是消除钢板或钢板构件的翘曲、凸凹不平等缺陷的加工方法。手工矫平钢板基本方法是用锤击钢材纤维较短的部位并使其伸长，逐渐与其他部位纤维长度趋于相同，从而达到矫平目的。矫正钢板要找准“紧”“松”的部位较难，一般规律是“松”的部位凸起，用锤击紧贴平台“紧”的部位。对于薄板的矫平是一项难度较大的矫正工作，如光用手工矫正较难时可与火焰矫正相结合进行矫平。

1、 薄板中间凸起矫平

薄板中间凸起，其原因一般为四周紧中间松，即四周钢材纤维较短，中间纤维较长。矫平时把薄板凸处朝上放在平台上，用锤由凸起周围逐渐向边缘进行锤击。

若薄板中间有几处凸起，应先锤击凸起交界处，使多处凸起并成一处后再用以上方法矫平。

2、 薄板四周呈波浪形矫平 薄板四周呈波浪形，一般原因为四周松而中间紧，即中间钢材纤维比周围纤维短。矫平时把薄板放在平台上，由四周中向中间进行锤击。越往中是锤击力与密度逐渐增大，使中间纤维伸长而矫平。

若薄板波浪形严重，可在手工矫正前对四边用三角形进行火焰矫正后，再来用手工矫平。

3、 薄板扭曲矫平

薄板扭曲表现为对角起翘，其原因一般为两对角松紧不一。矫平一般可沿没起翘的对角线进行锤击紧处延伸，矫平扭曲需经多次翻身锤击才能凑效。

4、 拍打矫平

对于要平整度不高或初步矫正薄板，可用拍板拍打法进行矫平。拍板接触薄板凸起部位面积大，受力均匀，拍打时能使薄板凸起部位纤维受压而缩短，同时影响张紧部位使基纤维拉长。拍打法矫平效率较高并无锤印适宜薄板初矫，对质量要求平整较高的薄板用拍打法后还需用手锤作最后矫平工作。

5、 薄板矫平检查

薄板是否矫平，可用下列方法之一进行检查。

（1） 用直尺在薄板平面上找平，如直尺与薄板接触处缝隙小说明薄板已平整，否则还需继续矫平。

（2） 用手按揿薄板各处，如无弹动说明薄板各处已与平台表面贴紧已矫平。

（3） 先目测薄板四边，看四边有否弯曲，如无弯曲再以一边为基准目测对边，根据两条平行直线可作一个平面原则，如二边在一平面内表明薄板已平整。

6、 中板矫平

手工矫平中板，可直接用大锤锤击凸处，迫使钢板纤维受压而缩短。锤击中板要避免在中板表面留下明显锤痕。

（二） 扁钢矫正

扁刚变形有大面弯曲、小面弯曲、扭曲等几种，有时还同时具有多种变形，对此一般先矫扭曲，小弯曲后再矫大面弯曲。

1、 扁钢扭曲矫正 扁钢扭曲矫正时可把扁钢一端固定，用卡子卡紧或用其他方法。另一端用扳手对扁钢扭曲方向反向进行扭转。

扁钢如扭曲变形不大，如缺乏扳手等可用锤击法矫正。把扁钢一端搁置在平台上，用锤击上翘一边，然后把扁钢翻转180度同样再次锤击，逐渐使扁钢向扭曲方向向反进行扭转。此法利用锤击产生的冲击反扭力矩矫正，因此锤击点与平台边距离不能过大，否则易振伤手掌。一般锤击点与平台边距离以扁钢厚度2倍左右为宜。

2、 扁钢弯曲矫正

扁钢弯曲有小面弯曲、大面弯曲二种。扁钢小面弯曲即厚度方向弯曲，一般可锤击放置平台上扁钢的凸处；扁钢大面弯曲即宽度方向弯曲，可将扁钢竖起大面凸处用锤击矫直。

弯曲变形有局部弯曲变形和整体总变形，整体总变形有均匀变形和不均匀变形二种。对于既有整体总变形又有局部变形的弯曲件，一般应先矫总变形再矫局部变形。

（三） 角钢矫正

角钢变形有扭曲、弯曲、角变形等。弯曲有内弯、外弯二种；角变形有开尺，拢尺二种。矫正角钢一般先矫扭曲，然后再矫角变形及弯曲变形。

1、 角钢扭曲矫正

角钢的扭曲矫正，小型角钢可用扳手扳扭矫正；较大角钢可放在平台边缘用锤在反扭转方向击角钢翼缘边；扭曲变形量大或大型角钢可用热矫正等方法矫正。

2、 角钢角变形矫正

角钢角变形有二种情况：第一种拢尺，即角钢二翼夹角小于90度时，可将角钢两翼边缘放置在平台上锤击其拢尺部位脊线处，也可将角钢拢尺部位脊线处放在平台上，将平锤垫在里面，再用锤击平锤劈开角度至直角。第二种开尺，即角钢二翼夹角大于90度时，可将此部位其中一翼与平台成45度放置，用锤击上边翼缘。矫正时要注意打锤正确，落锤平稳，否则角钢易发生扭转现象。

3、 角钢弯曲矫正 角钢弯曲在角钢矫正时最为常见，角钢弯曲有内变、外弯等。

角钢内弯矫正有锤击凸处、扩展凹面等方法。锤击凸处，把被矫角钢凹处放置在平台上，为预防回弹也可在角钢下面垫上两块钢板作支点，用手在平台外握信角钢并使角钢凸处垂直朝上，锤击点位置应处于两支点中部凸处，进行锤击。如在钢圈上矫正，两支点应放在钢圈边上。锤击凸处打锤时应使锤击力略向里，在锤击角钢的一瞬间，锤柄端应略低于锤面，使锤击力除向下外还略向里以免角钢翻转。扩展凹面可将凹面处平放在平台上，用锤击凹处由里向外扩展锤击点同时增大锤击力，使凹面纤维伸展从而矫直角钢。

角钢外弯矫正，将凹处放在钢圈上（也可放在平台上）锤击翼缘凸起处，锤击时应根据角钢放置方向，锤柄抬高或放低进行锤击以防角钢翻转发生工伤事故。

（四） 槽钢矫正

槽钢刚性较大，手工矫正一般只矫规格较小槽钢，或规格较大槽刚的小面弯曲。对于规格较大槽钢大面弯曲（腹板方向弯曲）或大规格槽钢矫正，可采用机械矫正等方法。

1、 槽钢小面弯曲矫正

槽钢小面弯矫正，锤击凸处二边即可。

2、 槽钢翼板部分变形矫正

槽钢翼板部分变形有局部凸起与凹陷等。

翼板局部凸起，可用一大锤抵住凸出翼板内部附近，然后用另一大锤击凸处；也可用一大锤横向低住凸出翼板内部，然后用另一大锤锤击凸处。

翼板局部有凹陷矫正，一种方法可按翼板局部凸起相似方法矫正，只不过衬锤与击方向与相反而已；另一种方法可将槽金刚翼板平放在平台边缘处直接锤击凸处或用平锤作垫衬矫平凹陷。