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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上火工矯正工藝1. 變形的原因1.1 在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的變形:鋼材軋制過(guò)程中可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力而引起變形。1.2 在加工過(guò)程中產(chǎn)生的變形:當(dāng)從整張鋼板切割成零件時(shí),由于軋制造成的內(nèi)應(yīng)力得到釋放而引起變形;剪板機(jī)剪壓零件時(shí)在剪刀擠壓作用下也會(huì)產(chǎn)生彎曲和扭曲。氧-乙炔切割時(shí),局部受熱也會(huì)造成零件的各種形式的變形。1.3 裝配焊接過(guò)程產(chǎn)生的變形1.4 焊接連接時(shí),隨著結(jié)構(gòu)形式、尺寸、板厚和焊接方法的不同,焊接的部件和成品將不同程度地 產(chǎn)生凹 不平、彎曲、扭曲和波浪變形。1.5 大型結(jié)構(gòu)在裝焊過(guò)程中,需進(jìn)行過(guò)吊運(yùn)或翻身,如鋼性不足或方法不當(dāng),在自重和吊索張力作用下也可能導(dǎo)致變形。

2、2. 變形造成的影響2.1 鋼材的變形會(huì)影響零件的號(hào)料、切割和其它加工工序的正常進(jìn)行。2.2 零件加工產(chǎn)生的變形如不加以矯正,則會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的正確裝配。2.3 由焊接引起的變形,將降低裝配質(zhì)量,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力,影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。2.4 結(jié)構(gòu)的變形會(huì)影響到產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和油漆質(zhì)量。3. 變形矯正的階段3.1 鋼材矯正,即在備料階段對(duì)板材、型材和管材進(jìn)行的矯正。3.2 零件矯正,即在鋼板剪切或氣割成零件后,對(duì)加工變形的矯正。3.3 部件或平面片段的矯正,即在裝配焊接過(guò)程中,對(duì)焊接變形的矯正。3.4 產(chǎn)品的矯正,即在產(chǎn)品完工后,對(duì)焊接變形的矯正。4. 變形矯正的方法4.1 機(jī)械矯正:采用型鋼

3、矯正機(jī)、多輥鋼板矯正機(jī)等機(jī)械進(jìn)行矯正材料的變形。4.2 手工矯正:使用大錘、手錘、扳手、虎鉗等簡(jiǎn)單工具,通過(guò)錘擊、拍打、扳扭等手工操作,矯正小尺寸鋼材或工件的變形。4.3 火焰矯正:用來(lái)消除鋼板扎制、熱切割、焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形。在焊接鋼結(jié)構(gòu)制造中最主要是用來(lái)對(duì)焊接變形的校正。4.4 高頻熱點(diǎn)矯正:原理是將變形工件的局部(凸部)利用高頻迅速加熱到相變溫度左右,使之發(fā)生物理變化和組織變化,從而起到校直的作用。4.5 綜合矯正:各種矯正變形的方法結(jié)合使用。如火焰加熱矯正的同時(shí)對(duì)工件施加外力,進(jìn)行錘擊;在機(jī)械矯正時(shí)對(duì)工件局部加熱,或機(jī)械矯正之后輔以手工矯正。5. 火焰矯正5.1火焰矯正的原理火焰

4、矯正是利用金屬熱脹冷縮的物理特性,采用火焰局部加熱金屬,熱膨脹部分受周?chē)浣饘俚闹萍s,不能自由變形,而產(chǎn)生壓塑性變形,冷卻后壓塑性變形殘留下來(lái),引起局部收縮,即在被加熱處產(chǎn)生積聚力,使金屬構(gòu)件變形獲得矯正。5.2 焊接變形的種類(lèi)5.2.1縱向收縮變形: 構(gòu)件焊后在焊縫方向產(chǎn)生收縮。焊接結(jié)構(gòu)焊后出現(xiàn)的收縮變形是難以修復(fù)的,必須在構(gòu)件下料時(shí)加放余量。5.2.2橫向收縮變形 :構(gòu)件焊后在焊縫橫向產(chǎn)生收縮。焊接結(jié)構(gòu)焊后出現(xiàn)的收縮變形是難以修復(fù)的,必須在構(gòu)件下料時(shí)加放余量。5.2.3角變形:構(gòu)件焊后,構(gòu)件的平面圍繞焊縫發(fā)生的角位移。主要是由于焊縫截面形狀不對(duì)稱(chēng),或施焊層次不合理致使焊縫在厚度方向上橫向收

5、縮量不一致引起的。5.2.4波浪變形:薄板焊后易產(chǎn)生這種失穩(wěn)變形,形狀呈波浪狀。產(chǎn)生原因是由于焊縫的縱向和橫向收縮在拘束度較小結(jié)構(gòu)部位造成較大的壓應(yīng)力而引起的變形,或由幾個(gè)互相平行的角焊縫橫向收縮產(chǎn)生的角變形而引起的組合變形,或由上述兩種原因共同作用而產(chǎn)生的變形。5.2.5彎曲變形:構(gòu)件焊后發(fā)生彎曲。彎曲變形是由縱向收縮引起和或橫向收縮引起。5.2.6扭曲變形:焊后沿構(gòu)件的長(zhǎng)度出現(xiàn)螺旋形變形,這種變形是由于裝配不良,施焊順序不合理,致使焊縫縱向和橫向收縮沒(méi)有一定規(guī)律而引起的變形。5.3 火焰矯正基本參數(shù)選擇5.3.1 火焰加熱溫度:火焰矯正根據(jù)材質(zhì)、板厚和加熱方法等不同情況,選擇不同的加熱溫度

6、。可分為低溫加熱、中溫加熱和高溫加熱三種溫度。5.3.1.1 低溫加熱:低溫加熱溫度為5006000C。低溫加熱應(yīng)用于板厚小于6mm的薄板,由于低溫加熱最高溫度在相變之下,適宜含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0.25%的碳素鋼和合金高強(qiáng)度鋼火焰矯正。低溫加熱允許澆水(清水)冷卻,如600MPa級(jí)合金高強(qiáng)度鋼可在4500C澆水冷卻。5.3.1.2 中溫加熱:溫度為6007000C。在這個(gè)溫度范圍,火焰矯正最佳。同時(shí)也允許較大的冷卻速度,如澆水冷卻。中溫加熱適宜板厚612mm的鋼板件火焰矯正。但對(duì)含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0.35%的碳素鋼和低合金高強(qiáng)度鋼加熱溫度要控制準(zhǔn)確,不得超過(guò)7230C。5.3.1.3

7、高溫加熱:加熱溫度為7238500C 。高溫加熱適用于大厚板加熱,對(duì)于厚板加熱效果比低溫加熱和中溫加熱效果要好。板厚在1416mm加熱溫度在7508000C,大于20mm板加熱溫度在8500C。對(duì)于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0.35%的碳素鋼和合金高強(qiáng)度鋼不能采用高溫加熱矯正。火焰加熱溫度不允許超過(guò)8500C(過(guò)火),這樣力學(xué)性能會(huì)變壞,沖擊性能降低,同時(shí)由于加熱溫度過(guò)高,使金屬接近熔化變軟,由于氣體噴射會(huì)把金屬表面吹成凹坑或波紋,使鋼件受到損傷。另外加熱溫度過(guò)高,使金屬表面晶界處被氧氣侵入而生成氧化物形成空洞或裂紋,金屬表面會(huì)生成較厚的氧化皮。5.3.1.4 火焰加熱溫度的控制對(duì)于含碳量(質(zhì)量分

8、數(shù))小于0.25%的碳素鋼和低合金鋼,由于加熱溫度較寬,可以近似的憑鋼材的加熱顏色估計(jì)加熱溫度。從鋼材表面顏色判斷溫度有一定誤差,而且與觀察者的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的光線亮度關(guān)系很大。因此對(duì)于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0.35%的碳素鋼和合金高強(qiáng)度鋼應(yīng)采用測(cè)溫筆或測(cè)溫儀器測(cè)定比較可靠。顏色溫度/顏色溫度/深褐紅色550580亮紅色830900褐紅色580650橘黃色9001050暗紅色650730暗黃色10501150暗櫻紅色730770亮黃色11501250櫻紅色770800白黃色12501300深櫻紅色800830-5.3.2 加熱火焰氧與乙炔燃燒比由于氧氣和乙炔混合比例不同,燃燒的火焰可以分為中性焰、

9、氧化焰和碳化焰三種。火焰都由焰心、內(nèi)焰、外焰組成。5.3.2.1 中性焰中性焰燃燒后的氣體中即無(wú)過(guò)剩的氧氣,也無(wú)過(guò)剩的乙炔。焰心緊靠烤嘴是一個(gè)光亮的白色圓柱體,其程度隨混合氣體的噴射速度增大而增長(zhǎng),溫度不是很高。在焰心尖端距離工件表面24mm,此區(qū)火焰溫度最高,并在還原性氣氛保護(hù)下,可避免氧化。內(nèi)焰在焰心之外,顏色較暗。外焰在內(nèi)焰之外與周?chē)諝饨佑|,呈淡藍(lán)色,具有氧化性,溫度也低。適合矯正1030mm厚度的鋼板5.3.2.2 碳化焰火焰燃燒后氣體中尚有部分乙炔未成燃燒,焰心呈藍(lán)白色,內(nèi)焰呈淡白色,外焰帶橘紅色。碳化焰由于乙炔過(guò)剩,燃燒速度減慢,因此整個(gè)火焰比中性焰長(zhǎng),且較柔軟,溫度也較低。對(duì)于

10、大于30mm以上鋼板,可采用碳化焰緩慢加熱,以便逐漸烤透鋼板,避免鋼板表面溫度較高,而內(nèi)部溫度較低的現(xiàn)象。5.3.2.3 氧化焰由于火焰中氧量的增加,氧化反應(yīng)劇烈,使火焰各部分長(zhǎng)度均變小,焰心短而尖,內(nèi)外焰層次不清,火焰呈紫藍(lán)色。火焰挺直,并發(fā)出“嘶嘶“聲。火焰矯正特點(diǎn):加熱快、生產(chǎn)效率高,通過(guò)鋼材沿厚度方向溫度不均勻分布而產(chǎn)生不均勻收縮來(lái)達(dá)到矯正變形的目的時(shí),可采用氧化焰較快的加熱鋼板表面。一般用于厚度10mm以下鋼板。5.3.2.4 如采用氧與丙烷,火焰形狀與乙炔氣稍有不同,內(nèi)焰呈傘狀,呈明亮青白光狀,火勢(shì)旺盛為宜。如呈模糊的蘭色則是丙烷過(guò)少或氧氣過(guò)多,呈白色時(shí)氧氣過(guò)少。加熱時(shí)將內(nèi)焰?zhèn)銧罱?/p>

11、觸鋼板。5.3.3 火焰矯正的加熱速度和冷卻速度5.3.3.1 火焰矯正加熱速度在加熱溫度和烤嘴一定時(shí),火焰矯正的加熱速度隨板厚增加而減小。但對(duì)火焰矯正焊接角變形,如線狀加熱時(shí)速度慢,沿厚度方向溫差小,矯正效果不佳。如速度低于250mm/min以下時(shí),高溫加熱會(huì)使表面過(guò)熱,出現(xiàn)缺陷。 板厚(mm)加熱速度(mm/s)氣體種類(lèi)246810121416182225氧-丙烷13201113611795745.3.3.2 冷卻速度火焰矯正的冷卻速度分為兩種,一種是空氣中冷卻(空冷),另一種是噴水冷卻。空冷速度相當(dāng)于水冷速度的2%3%,冷卻速度較慢,可以獲得類(lèi)似于正火的金相組織。含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0

12、.25%的鋼或合金鋼,如果加熱溫度超過(guò)7230C以上,必須空冷。空冷缺點(diǎn)是:冷卻時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)效率低。噴水冷卻使用清水作為冷卻介質(zhì)。因鹽水或其他溶液冷卻速度過(guò)快易形成裂紋等問(wèn)題,所以不允許使用。水冷應(yīng)用于低溫矯正和中溫矯正,對(duì)于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))小于0.25%的碳素鋼高溫矯正也可采用噴水冷卻。噴水冷卻效率可以提高三倍以上。但對(duì)于w(C)0.25%的碳素鋼和低合金高碳鋼,中溫加熱和高溫加熱時(shí)不允許采用噴水冷卻。5.3.3.3 水火距(噴水的水嘴與火焰加熱烤嘴之間的距離)水火距離過(guò)大或過(guò)小都會(huì)減小成型效果。水火距決定了火焰成型的溫度場(chǎng)和拘束剛度,水火距太近,熱量被水帶走太多,溫度場(chǎng)過(guò)低,矯正成型效果

13、減小,正面水冷還會(huì)減小正反兩面溫度差,顯著減少角收縮。水火距過(guò)大,則拘束剛度下降,加熱過(guò)程中壓縮作用減小也使成型效果減小。正面水冷水火距為90mm為宜,背面水冷水火距以120mm為宜。5.3.3.4 水流量的選擇水流量的大小起兩個(gè)方面作用:一是決定了冷卻作用的強(qiáng)弱,二是決定了浸水前沿距火焰中心的距離(實(shí)際水火距),因此水流量和水火距共同確定了火焰成型的冷卻條件,是火焰成型的重要參數(shù)之一。合適的水流量在53100ml/s為宜。5.3.3.5 火焰能率和烤嘴角度火焰能率主要依據(jù)每小時(shí)可燃?xì)怏w的消耗量(L/h)來(lái)確定,而氣體消耗量又取決于烤嘴大小,所以一般烤嘴大小表示火焰能率大小。只有適當(dāng)?shù)幕鹧婺苈?/p>

14、,才能給予足夠的能量烤透構(gòu)件,達(dá)到火焰矯正目的。烤嘴與構(gòu)件的夾角稱(chēng)為烤嘴角度,烤嘴的傾斜角度大小與火焰的利用率有直接關(guān)系,烤嘴與加熱構(gòu)件成90度角即垂直,火焰利用率最高,通常火焰矯正烤嘴的角度為8090度,如需降低加熱溫度可以將角度減小。5.4火焰矯正的加熱方法5.4.1圓點(diǎn)加熱法圓點(diǎn)加熱法是火焰在構(gòu)件上加熱為圓點(diǎn)形面積的一種火焰矯正方法。5.4.1.1 在板上加熱一個(gè)圓點(diǎn)形面積,沿板厚溫度分布可構(gòu)成圓柱或圓錐加熱體,當(dāng)加熱溫度至2000C以上,冷卻后會(huì)沿加熱體圓柱徑向產(chǎn)生殘余的壓塑性變形和應(yīng)力,則加熱體徑向收縮,其收縮力稱(chēng)為集結(jié)力。5.4.1.2 圓點(diǎn)加熱面積大小根據(jù)板厚決定:板厚12345

15、6810121416182022加熱點(diǎn)直徑5101520253035404850556062645.4.1.3應(yīng)用圓點(diǎn)加熱法主要用于構(gòu)件板面波浪變形(不平度)的矯平和構(gòu)件彎曲變形的矯直。5.4.2線狀加熱法線狀加熱是火焰在構(gòu)件上沿直線、曲線或環(huán)形的連續(xù)加熱方法,被加熱的構(gòu)件上的加熱面積呈現(xiàn)一條較窄的帶狀。5.4.2.1線狀加熱的特點(diǎn)火焰在構(gòu)件上加熱一線狀同在構(gòu)件上堆焊一條焊縫的焊接變形一樣,有沿加熱長(zhǎng)度方向的縱向收縮變形和垂直于加熱長(zhǎng)度方向上的橫向收縮變形以及以加熱線為軸的角變形。5.4.2.2線狀加熱操作方法線狀加熱可以分為直線加熱、環(huán)形加熱(螺旋形)和曲線加熱(波浪形)三種基本形式。線狀加

16、熱其加熱線越寬,在溫度相同的情況下,產(chǎn)生的橫向線性熱膨脹越大,則火焰矯正產(chǎn)生的壓塑性變形越大,火焰矯正效果越好。但易引起板件局部翹曲變形。所以線狀加熱寬度,應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的變形情況和板厚選擇。5.4.2.2.1 直線加熱火焰在構(gòu)件上沿直線加熱的火工矯正,加熱寬度較窄,加熱速度較快,可適用于加熱小于厚度10mm以下的鋼板結(jié)構(gòu)件。如果構(gòu)件加熱背面沒(méi)有依托(如無(wú)筋板等),火焰加熱寬度大會(huì)引起構(gòu)件局部翹曲變形,因此最好加熱寬度不超過(guò)15mm。5.4.2.2.2 環(huán)形加熱火焰在構(gòu)件一環(huán)套一環(huán)向前加熱,加熱寬度較大,加熱體溫度均勻,加熱速度較直線加熱慢,適用于厚度大于10mm的中厚板加熱。若加熱體后面沒(méi)有依托

17、,加熱寬度不得超過(guò)40mm。5.4.2.2.3 曲線加熱加熱寬度較大,加熱速度慢,適用于厚板火焰矯正加熱。線狀加熱矯正構(gòu)件彎曲變形加熱應(yīng)烤透。但火焰矯正角變形不得烤透,通常加熱深度為板厚的1/21/3,加熱規(guī)范要控制穩(wěn)定。采用以上三種基本形式,還可組成其他形式的加熱方法,如平行線法、網(wǎng)線法。線與線距離為50200mm之間,平行線法和網(wǎng)線法可構(gòu)成局部或大面積加熱。火焰加熱通常是垂直于構(gòu)件加熱表面,根據(jù)火焰性質(zhì)不同,火焰的焰心距離加熱面有一定距離,操作者應(yīng)注意火焰溫度高低。如發(fā)現(xiàn)火焰溫度過(guò)高,應(yīng)調(diào)整焰心距加熱面的距離和火焰與加熱面的角度,可使火焰傾斜,降低加熱面上的溫度5.4.2.3線狀加熱的應(yīng)用

18、5.4.2.3.1角變形角焊縫:在發(fā)生角變形距焊角t/3(t為加熱板厚)的距離,火焰線狀加熱,加熱線與焊縫平行。對(duì)接縫:在凸向面距焊縫邊緣t/2(t為加熱板厚)平行于焊縫加熱。5.4.2.3.2 板件波浪變形的矯正如焊接格板形成的波浪變形,可采用短線加熱矯正,其加熱線與骨架夾角為35°45°之間。5.4.2.3.3 構(gòu)件彎曲變形的矯正主要用于構(gòu)件梁、柱等彎曲變形的矯正5.4.2.3.3.1 利用加熱線橫向收縮矯正彎曲變形采用構(gòu)件中性軸一側(cè)火焰,垂直于中性軸橫向線狀加熱,則加熱冷卻產(chǎn)生的橫向壓塑性收縮變形使構(gòu)件向另一側(cè)彎曲。這種方法可在梁、柱外焊有內(nèi)筋板腹板焊縫處及中性軸以下

19、火焰橫向線狀加熱,可矯正構(gòu)件的彎曲變形;另一方面可矯正由構(gòu)件內(nèi)部筋板橫向焊縫引起的角變形和波浪變形。需要注意,如火焰加熱橫向線狀加熱位置選擇不當(dāng),會(huì)引起誘發(fā)性的結(jié)構(gòu)變形。5.4.2.3.3.2 利用線狀加熱縱向收縮矯正構(gòu)件彎曲變形 如果梁或柱向下擾曲,可在下蓋板上沿兩條縱向角焊縫方向線狀加熱,使梁或柱產(chǎn)生向上拱曲。從構(gòu)件承受載荷能力來(lái)講,這種加熱方法較在下蓋板橫向線性加熱好,但這種方法掌握不好,易使梁產(chǎn)生扭曲變形。5.4.3三角形加熱法三角形加熱是火焰在構(gòu)件上加熱為三角形面積的方法5.4.3.1 三角形加熱的特點(diǎn)5.4.3.1.1 三角形加熱是由平行法和網(wǎng)線法構(gòu)成的局部加熱方法,加熱體為三角形

20、5.4.3.1.2 三角形加熱面積,可看成由底邊若干板條拼接而成。底邊最長(zhǎng),其他板條沿三角形高逐漸減小,最小的板條為頂點(diǎn),長(zhǎng)度為零。每個(gè)板條產(chǎn)生的壓塑性變形為底邊最大,沿三角形高相應(yīng)逐漸減小,直至三角形頂點(diǎn)為零。三角形加熱產(chǎn)生的橫向收縮塑性變形也是一個(gè)三角形。5.4.3.1.3 三角形加熱矯正構(gòu)件的彎曲變形比線狀加熱效果好。矯正構(gòu)件彎曲變形,線狀加熱采用垂直于中性軸橫向加熱,加熱不能過(guò)寬,如加熱寬度大,易使構(gòu)件在靠近中性軸處出現(xiàn)局部翹曲變形。如采用三角形加熱,只要加熱三角形高和底邊選擇合適,就不會(huì)出現(xiàn)局部翹曲變形。5.4.3.1.4 三角形加熱的方向,是一種由三角形頂向平行于底邊線狀加熱,另一

21、種是由底邊且平行于底邊線狀加熱至頂點(diǎn)。三角形加熱和線狀加熱一個(gè)道理,由三角形頂點(diǎn)至底邊火焰矯正加熱比由底邊向頂點(diǎn)方向加熱火工矯正構(gòu)件的彎曲變形效果大。5.4.3.2 三角形加熱法操作三角形加熱是任選線狀加熱的三種形式,直線加熱、環(huán)行加熱和曲線加熱排列形成加熱面積。三角形加熱構(gòu)件有加熱透和均勻,否則易引起翹曲變形。因此火焰矯正應(yīng)根據(jù)板厚,選擇相應(yīng)的合適的火焰矯正基本參數(shù)。火焰加熱時(shí)通常火焰烤嘴與加熱面成80°90°角,如果出現(xiàn)加熱體翹曲現(xiàn)象,烤嘴應(yīng)傾斜,降低火焰加熱溫度和火焰加熱速度,使沿板厚方向溫度均勻,則翹曲變形減小。5.4.3.3三角形加熱的應(yīng)用5.4.3.3.1 用于

22、矯正構(gòu)件的彎曲變形。如板件產(chǎn)生側(cè)彎,可在彎曲側(cè)邊緣布置三角形加熱面積,可使構(gòu)件矯直。三角形加熱配合線狀加熱,可矯正梁、柱的彎曲變形。5.4.3.3.2 梁端部腹板翹曲變形,可在翹曲處三角形加熱面積,也能腹板矯平。以上圓點(diǎn)加熱法、線狀加熱法和三角形加熱法等基本加熱方法,可針對(duì)結(jié)構(gòu)件的變形情況,綜合應(yīng)用巧妙的加熱火焰面積布置,在實(shí)際生產(chǎn)中都是行之有效的。但為增加火焰矯正的效果,無(wú)論是選擇那種加熱方法,若采用在構(gòu)件上施加外力,使構(gòu)件變形得到彈性的矯正,再在受壓力區(qū)火焰加熱矯正會(huì)取得較好的效果。同時(shí)根據(jù)構(gòu)件的材質(zhì)和板厚等情況,選用相應(yīng)的火焰矯正參數(shù),也可提高火焰矯正的效果和生產(chǎn)效率。5.5火工矯正的注

23、意事項(xiàng)5.5.1 對(duì)制造要求有拱度要求的板結(jié)構(gòu)焊接梁,應(yīng)以腹板下料預(yù)制上拱度為主,組裝焊接控制焊接變形達(dá)到技術(shù)要求5.5.2 應(yīng)盡量避免在構(gòu)件危險(xiǎn)截面彎距最大區(qū)進(jìn)行火工矯正5.5.3 盡量避免同一焰道多次加熱,以一次加熱為宜,最多不得超過(guò)三次。5.5.4 加熱部位應(yīng)盡量選在焊接部位,這樣可使焊接殘余應(yīng)力減小。5.5.5 火焰矯正的冷卻速度應(yīng)該注意:對(duì)于矯正構(gòu)件的材質(zhì)必須清楚。如低碳鋼(Q235等),由于采用水冷、風(fēng)冷都不會(huì)產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變,所以構(gòu)件允許采用澆水冷卻或風(fēng)冷。對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼(如Q345等)澆水冷卻必須控制溫度,應(yīng)有測(cè)溫儀器。如果溫度控制不準(zhǔn),加熱溫度超過(guò)723會(huì)有相變產(chǎn)生,當(dāng)采用

24、水冷易出現(xiàn)低碳馬氏體組織,使構(gòu)件變脆,力學(xué)性能不好。對(duì)于我們現(xiàn)有的吊機(jī)產(chǎn)品,火工矯正冷卻方法只允許使用空冷、風(fēng)冷,嚴(yán)禁使用水冷5.5.6 火焰矯正施加外力必須注意。由于施加外力引起預(yù)約束力是使加熱部位受壓應(yīng)力,會(huì)使加熱部位失穩(wěn),引起加熱體皺折,即加熱表面凹凸不平。出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題不易消除。加多大力與構(gòu)件板厚、截面形狀有關(guān)。但只要加外力才能使構(gòu)件產(chǎn)生彈性的變位便可火工矯正。5.5.7 防止表面缺陷。由于火焰矯正加熱溫度過(guò)高,易引起表面有裂紋、熔融和起鱗等缺陷。5.6火工矯正實(shí)例5.6.1板材波浪變形的火焰矯正5.6.1.1 將板件吊放于平臺(tái)上或平地上,使用1m平尺檢測(cè)板面各處的波浪變形大小,對(duì)超出技

25、術(shù)條件要求的波浪變形應(yīng)劃出矯正的范圍。5.6.1.2 可采用圓點(diǎn)加熱法,在凸向的邊峰處,采用螺旋式加熱圓點(diǎn),加熱圓點(diǎn)直徑見(jiàn)表1-3所示。加熱圓點(diǎn)相互之間距離一般為80180mm可分批加熱。5.6.1.3 火焰矯正規(guī)范參看表1-1,薄板采用低溫加熱,中厚板采用中溫加熱,加熱火焰易采用中性焰,厚板采用碳化焰。根據(jù)材質(zhì),對(duì)Q235鋼,可采用澆水冷卻;對(duì)低合金糕強(qiáng)度鋼加熱溫度不得超過(guò)650,允許澆水冷卻。5.6.1.4 加外力火焰矯正。為增加火焰矯正的效果,最好首先將波峰和波谷使用胎具烤板座壓平,過(guò)胎具孔進(jìn)行圓點(diǎn)加熱,如下圖所示,火焰矯正效果較好。5.6.2板格波浪變形的矯正板格即是板材下料后成板件,

26、在板件上焊有筋板或型鋼形成板格。其板格的變形有板件本身的變形和焊接筋板或型鋼焊縫所形成的變形。這種變形如不控制不加矯正,會(huì)引起超出產(chǎn)品允許的變形。矯正板格的變形,首先采用平尺檢測(cè)板面的凸凹變形大小,記在板件上,再確定火焰矯正的順序和加熱方法。5.6.2.1火焰矯正順序及線狀加熱時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)5.6.2.1.1火焰矯正順序:應(yīng)先矯正波浪變形大的。5.6.2.1.2板格也可按筋板或型鋼分成凹區(qū)和凸區(qū),應(yīng)先矯正凸區(qū)后矯正凹區(qū)。因凹區(qū)和凸區(qū)在一塊面板上是彼此牽連的,凸區(qū)火焰矯平后,凹向波浪也會(huì)減小。5.6.2.1.3 板格矯正,應(yīng)從中間向兩端開(kāi)始矯正,中間凸凹變形矯正好以后,再向兩端進(jìn)行矯正。5.6.2

27、.1.4 火焰線狀加熱時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng):5.6.2.1.4.1 加熱線一般不做縱通加熱,由于在骨架處的變形一般比較小,故加熱線的起端與末端可離開(kāi)骨架50mm左右。5.6.2.1.4.2加熱現(xiàn)溫度分布應(yīng)呈“橄欖形”,起點(diǎn)和末端的溫度低,中間溫度高。5.6.2.1.4.3 加熱時(shí)第一次加熱的溫度最高處不應(yīng)超過(guò)650。5.6.2.1.4.4 第一次加熱以后,若加熱線部位出現(xiàn)皺折,可在距第一次加熱10mm左右補(bǔ)充第二次加熱,選擇在凸面,第二次加熱線溫度可相應(yīng)高一些。5.6.2.1.4.5 火焰加熱烤嘴只能作直線移動(dòng),使加熱寬度小一些。5.6.2.2 板格火焰矯正方法板格的波浪變形通常是由于焊接筋板或型鋼等

28、角焊縫產(chǎn)生角變形造成的,因此火焰矯正主要是矯正角變形,可采用線狀加熱法。對(duì)有些凸起的變形,可采用圓點(diǎn)加熱或短線加熱法等。5.6.2.2.1 “背燒”線狀加熱法。采用沿焊縫背燒(焊縫焊后,反映到背面出現(xiàn)發(fā)藍(lán)或發(fā)黃等顏色的印跡)進(jìn)行線狀加熱,如右圖所示。由于在焊縫處的板厚加上焊縫厚度,所以板件背燒處比較厚,積熱時(shí),加熱面和背面的溫度梯度較大,矯形效果顯著。加熱溫度采用低溫加熱(500600)空冷或背面澆水冷卻。如采用高溫加熱(723850)空冷,背面澆水冷卻要根據(jù)材質(zhì)而定。Q235鋼允許澆水冷卻,如是低合金高強(qiáng)度鋼,中、高溫加熱不宜采用澆水冷卻。采用線狀加熱的次序按上述原則,從變形較大處開(kāi)始矯正,

29、一般從中間向兩端開(kāi)始矯正。5.6.2.2.2短線加熱法,即加熱線與骨架或焊縫交成一定的角度4045°。加熱線長(zhǎng)度為加熱寬度的1520倍,并伴以正面澆水冷卻,稱(chēng)為短線加熱法。但對(duì)低合金鋼加熱溫度不得超過(guò)650時(shí)才允許澆水冷卻。這種方法對(duì)板厚為4mm以下且變形較大的板格較為適用。 圖1-155.6.2.2.3圓點(diǎn)加熱法對(duì)于薄板低溫加熱(500600)允許澆水冷卻,且周?chē)油饬τ休^好的效果。但如采用錘擊法易出現(xiàn)坑疤影響外觀質(zhì)量。5.6.2.3幾種類(lèi)型板格變形的矯正5.6.2.3.1一個(gè)板格變形呈凹形或凸形的矯正對(duì)于薄板波浪變形不大的板格,可采用密集的小圓點(diǎn)加熱。火焰加熱自上而下地進(jìn)行加熱,

30、同時(shí)水澆冷卻,先從四周向中間加熱,使板格的波浪變形減小。對(duì)變形量較大的凹面,可在骨架處沿焊縫“背燒”線狀加熱;對(duì)變形量較大的凸面變形,如上圖所示,可在骨架處沿焊縫火焰線狀加熱。加熱時(shí),火焰要集中,加熱線寬度要小一些,一般可以使氧氣的流量略大一點(diǎn),而加熱溫度可以低一些,加熱速度適當(dāng)加大,加熱溫度可采用低溫加熱(溫度為500600),焊縫背面允許澆水冷卻,目的使加熱溫度梯度加大。沿焊縫“背燒”線狀加熱,如加熱區(qū)超出焊角的范圍,由于焊縫的收縮,板格內(nèi)原有應(yīng)力使板格在焊角位置產(chǎn)生角變形,一旦這里的板受熱就很容易產(chǎn)生塌邊的現(xiàn)象。為此在第一次加熱時(shí),溫度也要適當(dāng)控制低一些,使板格內(nèi)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力之后,再

31、第二次、第三次加熱,才可使加熱溫度再相應(yīng)高一點(diǎn)。對(duì)板格翹起變形量大的,骨架處的加熱還不能使板格平整,則可以在毗鄰的板格骨架上加熱,只是這種加熱應(yīng)在板格骨架加熱之前進(jìn)行,也可以在板格當(dāng)中加上短條形加熱和圓點(diǎn)加熱等方法。如下圖所示。5.6.2.3.2板格面板撓曲變形的矯正板格面板撓曲變形主要是板格與骨架之間角焊縫收縮引起板格的變形,一般是由于焊縫電流大所引起的。矩形的方法可采用沿“背燒”線狀加熱的方法,加熱中心在骨架上,加熱寬度不應(yīng)超出焊角的范圍。若超出焊角的范圍極易產(chǎn)生塌邊的現(xiàn)象,如下圖所示。因?yàn)橄蛹訜岬牟课凰a(chǎn)生的拉伸應(yīng)力,對(duì)后加熱部位是有影響的。5.6.2.3.3板格的面板呈現(xiàn)波浪變形的矯正

32、板格板面的下?lián)献冃魏凸扒冃瓮瑫r(shí)存在,火焰矯正時(shí)酌情進(jìn)行。對(duì)板格板面拱曲下面、筋板或型鋼與板面形成的角度大于90角,火焰沿焊縫正面加熱,如下圖所示。如凸向變形板格矩形有困難時(shí),可在“背燒”的基礎(chǔ)上補(bǔ)充短條形加熱或圓點(diǎn)加熱。5.6.2.3.4同一板格面板內(nèi)呈波浪形的矯正對(duì)于板格較大,在長(zhǎng)度方向上引起板面的失穩(wěn),在骨架上進(jìn)行“背燒”矩形方法同上。但如經(jīng)“背燒”火焰線狀加熱矯正波浪變形,尚未達(dá)到技術(shù)要求的,則可在板格中作補(bǔ)充線狀加熱。對(duì)于沿長(zhǎng)度方向出現(xiàn)波浪的,則在寬度方向加熱,使加熱線產(chǎn)生橫向應(yīng)力,使波浪變形得以矯正,如下圖所示。反之在寬度方向出現(xiàn)波浪變形的,則在長(zhǎng)度方向加熱線狀,位置選擇在波谷與波

33、峰的過(guò)渡區(qū),靠近波峰的一側(cè)。5.6.3半成品結(jié)構(gòu)件火焰矯正承載的梁在蓋板上火焰矯正,易引起主梁承載使用一段時(shí)間后產(chǎn)生主梁下?lián)希越Y(jié)構(gòu)件火焰矯正,應(yīng)盡量減少在下蓋板上火焰矯正加熱。因此應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)件組裝焊接順序,應(yīng)在蓋板未組裝焊接之前的半成品件上進(jìn)行火焰矯正然后再組裝焊接下蓋板。5.6.3.1 起重機(jī)主梁半成品火焰矯正若主梁制造工藝參數(shù)不正確或操作不當(dāng)會(huì)引起半成品形梁變形,可采用火焰矯正合格后再組裝焊接下蓋板較好。5.6.3.1.1 筋板角度不正形成的扭曲變形的火焰矯正 首先應(yīng)檢查內(nèi)筋板的角度,如筋板與上蓋板和腹板形成的角度不是直角,火焰矯正應(yīng)在筋板鈍角處。火焰矯正時(shí)操作人員可進(jìn)入形梁內(nèi)部施工。

34、加熱三角形面積的布置要以對(duì)角線相對(duì)稱(chēng)。5.6.3.1.2 腹板傾斜的矯正方法 如果大筋板下料為矩形,則火焰矯正方法如下:5.6.3.1.2.1 將形梁擺正,在腹板大筋板處吊線垂,測(cè)出大筋板處腹板的傾斜度,找出腹板向內(nèi)傾斜超差最大處作為火焰矯正處。5.6.3.1.2.2 在腹板傾斜最大截面處加反扭矩,使傾斜調(diào)整倒零值。加扭矩的方法,使用臺(tái)桿1在形梁上蓋板卡上上蓋板翼緣,形梁兩端加重,然后再臺(tái)桿一端下面放千斤頂2,使千斤頂上頂形成反扭矩,可使該截面腹板傾斜調(diào)為零值。5.6.3.1.2.3 在原腹板下部向內(nèi)傾斜超差處(加扭矩已調(diào)偉零值)沿腹板與大筋板背燒處火焰加熱,加熱線狀如圖所示,加熱方向由上至下

35、,加熱長(zhǎng)度H/2酌情而定,腹板傾斜偏差大取大值,加熱線寬為2(為腹板厚度),可采用澆水冷卻。5.6.3.1.2.4 火焰加熱冷卻后,卸除外力,測(cè)量腹板大筋處的垂直傾斜得到矯正。如還有大筋板處腹板傾斜超差,同上進(jìn)行火焰矯正,直到腹板每個(gè)大筋板處的垂直傾斜達(dá)到技術(shù)要求。這種方法將形梁腹板傾斜矯正符合要求,因大筋板為矩形則上蓋板水平傾斜同樣得到矯正。5.6.3.2 形梁彎曲變形矯正5.6.3.2.1 形梁拱度小火焰矯正將形梁上蓋板朝上正立,兩端墊平,如同所示。然后,使用鋼絲車(chē)或水準(zhǔn)儀沿形梁上蓋板兩腹板“背燒”處,測(cè)量上蓋板各大小筋板處的拱度值大小。如形梁下?lián)匣蚬岸炔蛔悖杌鹧娉C正,則在形梁截面中性軸

36、以下的兩腹板大筋板的“背燒”下方,如圖所示布置火焰加熱面積。若焊接內(nèi)筋板腹板有角變形,可采取腹板焊內(nèi)筋板的“背燒”線狀加熱。加熱長(zhǎng)度根據(jù)同一截面兩腹板的拱度大小確定,對(duì)拱度小的加熱線長(zhǎng)度要大些。火焰加熱規(guī)范同伴間彎曲火焰矯正。這種方法也要分批分次序火焰加熱,以免產(chǎn)生矯正過(guò)大變形。第一批加熱矯正,應(yīng)在梁同一截面的兩腹板同時(shí)加熱,即1-1、1-2冷卻后,再測(cè)量形梁上拱度變化。如果未達(dá)到要求還要進(jìn)行第二批火焰加熱2-1、2-2等,再檢測(cè)上拱度,不好再矯正,以此類(lèi)推直到矯正好為止,火焰矯正方向由上至下。這種線狀加熱矯正方法,可減小腹板焊接筋板的角變形。另一種方法是沿腹板筋板的“背燒”下方加熱三角形面積

37、,加熱方向與線狀加熱相似,也是由上而下加熱。三角形加熱高位2/3hh/2,三角形底邊約為3(為底板厚),要避免底邊過(guò)大腹板邊緣產(chǎn)生翹曲變形。同一截面兩腹板火焰加熱,兩邊應(yīng)同時(shí)加熱較好。加熱三角形的高和面積,應(yīng)根據(jù)兩腹板同一截面的拱度大小而定,腹板拱度小的,加熱三角形高度要大些。火焰矯正加熱規(guī)范同三角形加熱板件彎曲變形的矯正。三角形加熱也要分批分次序進(jìn)行。5.6.3.2.2 形梁拱度大火焰矯正形梁汝檢測(cè)拱度大,火焰加熱可采用在上蓋板上沿蓋板與筋板焊縫的“背燒”橫向線狀加熱,并在對(duì)應(yīng)得兩腹板處沿“背燒”短線加熱。加熱短線的寬度同上蓋板線寬度一樣,加熱短線高度為2/3h1/2h。上蓋板加熱應(yīng)從蓋板中

38、心向兩邊方向加熱,兩腹板應(yīng)兩邊同時(shí)加熱以免產(chǎn)生水平彎曲變形。火焰矯正規(guī)范同前。火焰矯正可分批分次序進(jìn)行。5.6.3.2.3 形梁水平彎曲變形的火焰矯正形梁水平彎曲變形形成的主要原因是由上蓋板本身具有水平彎曲變形和上蓋板彎曲的基準(zhǔn)組裝的兩腹板形成的水平彎曲變形造成的。5.6.3.2.3.1 水平彎曲變形的檢測(cè),應(yīng)將形梁上蓋板朝上正立,下面墊起,這樣可排除自重的影響。再測(cè)量腹板的水平彎曲度。測(cè)量方法是在形梁兩端距上蓋板100mm,距腹板兩端等距離拉一條直線,使用鋼尺測(cè)量直線到腹板每個(gè)筋板“背燒”處的距離,便得出形梁沿梁長(zhǎng)每個(gè)筋板處的水平彎曲大小。5.6.3.2.3.2 形梁水平彎曲的火焰矯正,應(yīng)根據(jù)形梁水平彎曲大小酌情布置火焰加熱面積。如上蓋板向一方水平凸曲,則應(yīng)在凸曲側(cè)火焰烤三角形面積,相對(duì)應(yīng)腹板沿“背燒”可線狀加熱。同樣,火焰矯正可分批分次序進(jìn)行。第一批火焰加熱位置1-1、1-2、1-3、1-4應(yīng)選擇在凸曲較大的地方,矯正后進(jìn)行測(cè)量,再根據(jù)水平彎曲的大小決定第二批2-1、2-2、2-3、2-4火焰矯正位置和加熱面積。每批檢測(cè)后與實(shí)際要求對(duì)比分析,決定下一批火焰加熱位置和面積,直至符合

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