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發(fā)布日期
2017-07-12
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鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正施工方法

目前,鋼結(jié)構(gòu)已在廠房建筑中得到廣泛的應(yīng)用。而鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要構(gòu)件是焊接H型鋼柱、梁、撐。這些構(gòu)件在制作過(guò)程中都存在焊接變形問(wèn)題,如果焊接變形不予以矯正,則不僅影響結(jié)構(gòu)整體安裝,還會(huì)降低工程的安全可靠性。

焊接鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形超過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)允許變形范圍,應(yīng)設(shè)法進(jìn)行矯正,使其達(dá)到符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。實(shí)踐證明,多數(shù)變形的構(gòu)件是可以矯正的。矯正的方法都是設(shè)法造成新的變形來(lái)達(dá)到抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。

在生產(chǎn)過(guò)程中普遍應(yīng)用的矯正方法,主要有機(jī)械矯正、火焰矯正和綜合矯正。但火焰矯正是一門較難操作的工作,方法掌握、溫度控制不當(dāng)還會(huì)造成構(gòu)件新的更大變形。因此,火焰矯正要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類、矯正方法作了一個(gè)粗略的分析。

鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類與火焰矯正

鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是焊接H型鋼柱、梁、撐。焊接變形經(jīng)常采用以下三種火焰矯正方法:(1)線狀加熱法;(2)點(diǎn)狀加熱法;(3)三角形加熱法。下面介紹解決不同部位的施工方法。

以下為火焰矯正時(shí)的加熱溫度(材質(zhì)為低碳鋼)

低溫矯正      500度~600度     冷卻方式:水

中溫矯正      600度~700度     冷卻方式:空氣和水

高溫矯正      700度~800度     冷卻方式:空氣

注意事項(xiàng):火焰矯正時(shí)加熱溫度不宜過(guò)高,過(guò)高會(huì)引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時(shí)不可用水冷卻,包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。

1.1翼緣板的角變形

矯正H型鋼柱、梁、撐角變形。在翼緣板上面(對(duì)準(zhǔn)焊縫外)縱向線狀加熱(加熱溫度控制在650度以下),注意加熱范圍不超過(guò)兩焊腳所控制的范圍,所以不用水冷卻。線狀加熱時(shí)要注意:(1)不應(yīng)在同一位置反復(fù)加熱;(2)加熱過(guò)程中不要進(jìn)行澆水。這兩點(diǎn)是火焰矯正一般原則。

1.2柱、梁、撐的上拱與下?lián)霞皬澢?/FONT>

一、在翼緣板上,對(duì)著縱長(zhǎng)焊縫,由中間向兩端作線狀加熱,即可矯正彎曲變形。為避免產(chǎn)生彎曲和扭曲變形,兩條加熱帶要同步進(jìn)行??刹扇〉蜏爻C正或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內(nèi)應(yīng)力,但這種方法在縱向收縮的同時(shí)有較大的橫向收縮,較難掌握。

二、翼緣板上作線狀加熱,在腹板上作三角形加熱。用這種方法矯正柱、梁、撐的彎曲變形,效果顯著,橫向線狀加熱寬度一般取20—90mm,板厚小時(shí),加熱寬度要窄一些,加熱過(guò)程應(yīng)由寬度中間向兩邊擴(kuò)展。線狀加熱最好由兩人同時(shí)操作進(jìn)行,再分別加熱三角形三角形的寬度不應(yīng)超過(guò)板厚的2倍,三角形的底與對(duì)應(yīng)的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開始,然后從中心向兩側(cè)擴(kuò)展,一層層加熱直到三角形的底為止。加熱腹板時(shí)溫度不能太高,否則造成凹陷變形,很難修復(fù)。

注:以上三角形加熱方法同樣適用于構(gòu)件的旁彎矯正。加熱時(shí)應(yīng)采用中溫矯正,澆水要少。

1.3 柱、梁、撐腹板的波浪變形

矯正波浪變形首先要找出凸起的波峰,用圓點(diǎn)加熱法配合手錘矯正。加熱圓點(diǎn)的直徑一般為5090mm,當(dāng)鋼板厚度或波浪形面積較大時(shí)直徑也應(yīng)放大,可按d=(10mmd為加熱點(diǎn)直徑;δ為板厚)計(jì)算得出值加熱。烤嘴從波峰起作螺旋形移動(dòng),采用中溫矯正。當(dāng)溫度達(dá)到600700度時(shí),將手錘放在加熱區(qū)邊緣處,再用大錘擊手錘,使加熱區(qū)金屬受擠壓,冷卻收縮后被拉平。矯正時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生過(guò)大的收縮應(yīng)力。矯完一個(gè)圓點(diǎn)后再進(jìn)行加熱第二個(gè)波峰點(diǎn),方法同上。為加快冷卻速度,可對(duì)Q235鋼材進(jìn)行加水冷卻。這種矯正方法屬于點(diǎn)狀加熱法,加熱點(diǎn)的分布可呈梅花形或鏈?zhǔn)矫茳c(diǎn)形。注意溫度不要超過(guò)750度。

2 結(jié)語(yǔ)

火焰矯正引起的應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力一樣都是內(nèi)應(yīng)力。不恰當(dāng)?shù)某C正產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力和負(fù)載應(yīng)力迭加,會(huì)使柱、梁、撐的縱應(yīng)力超過(guò)允許應(yīng)力,從而導(dǎo)致承載安全系數(shù)的降低。因此在鋼結(jié)構(gòu)制造中一定要慎重,盡量采用合理的工藝措施以減少變形,矯正時(shí)盡量可能采用機(jī)械矯正。當(dāng)不得不采用火焰矯正時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1、烤火位置不得在主梁最大應(yīng)力截面附近;

2、矯正處烤火面積在一個(gè)截面上不得過(guò)大,要多選幾個(gè)截面;

3、宜用點(diǎn)狀加熱方式,以改善加熱區(qū)的應(yīng)力狀態(tài);

4、加熱溫度最好不超過(guò)700度。

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