鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正施工思考

陳龍 王笛 剡建軍（長慶油田分公司機械制造總廠陜西 西安 710200）

鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的火焰矯正施工思考

陳龍 王笛 剡建軍（長慶油田分公司機械制造總廠陜西 西安 710200）

鋼結(jié)構(gòu)焊接在目前的生產(chǎn)過程中非常常見，除了在建筑領(lǐng)域的使用以外，近年來也非常廣泛地運用于壓力容器方面。鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)大大提升了壓力容器，例如鍋爐的整體穩(wěn)定性，但是隨之而來的問題在于一旦出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊接變形，那么生產(chǎn)就會出現(xiàn)非常嚴重的安全隱患。所以針對于鋼結(jié)構(gòu)焊接變形，需要采用合理的方法進行改善?；鹧娉C正就是現(xiàn)階段常用的施工方式。本文也旨在對火焰矯正施工的具體方式進行分析探究。

鋼結(jié)構(gòu)；焊接變形；火焰矯正

火焰矯正指的是在軸類零件彎曲的最高點區(qū)域內(nèi)，用氧乙炔焰進行點熱，由于加熱點受熱膨脹，使軸的彎曲程度增大，但立即澆水冷卻，工件驟冷收縮，使軸兩端上撓，而且上撓量超過加熱時增加的彎曲度，超過部分就是矯正量。但是火焰矯正需要操作者有非常精密的操作技巧，這也是本次研究的主要方向。

1 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的原因

1.1 熱量控制不當

焊接過程其實是對金屬材料的一種加熱和冷卻的過程。一般情況下通過高溫電弧對金屬進行操作，但是熱量控制是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。金屬會受熱產(chǎn)生塑性變形，如果此時熱量控制不當，則鋼結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)熱應(yīng)力變形的情況。

1.2 殘余應(yīng)力

殘余應(yīng)力是消除外力或不均勻的溫度場等作用后仍留在物體內(nèi)的自相平衡的內(nèi)應(yīng)力。機械加工和強化工藝都能引起殘余應(yīng)力，因不均勻塑性變形或相變都可能引起殘余應(yīng)力。例如機加工吃刀量過大等，都是導致殘余應(yīng)力變形的主要原因。

1.3 其它

這些原因主要是一些非生產(chǎn)階段的變形，例如運輸過程中的磕碰、焊接和組裝過程中的過載等。

2 火焰矯正的具體施工方式

火焰矯正的常見方式有三角形加熱、點狀、線狀加熱法等。但是需要共同注意的一點是溫度的控制。所以針對于不同的變形也有不同的火焰矯正方式。筆者根據(jù)自身的工作經(jīng)驗，針對于現(xiàn)階段常見的鋼結(jié)構(gòu)焊接變形進行了不同的火焰矯正方法的探究。詳細如下。

2.1 波浪變形

波浪變形是目前常見的變形，這種情況下矯正的關(guān)鍵部分在于對波峰的凸起進行測量，然后再根據(jù)實際的情況和需求采取不同的加熱方法，比如圓點加熱法。而目前，對于波浪變形，常用的加熱法是點狀加熱法，通過一個加熱點進行熱量擴散，并可以利用手錘的擊打來擠壓金屬，讓其產(chǎn)生形變，并在冷卻后完成矯正。這一環(huán)節(jié)中的熱量要嚴格控制，要低于750℃。為了方式產(chǎn)生過大的收縮盈利，可以利用注水冷卻的方式進行輔助。

2.2 角變形

角變形的矯正主要目的在于矯正容器各個部位的變形。一般情況下溫度控制在650℃，然后進行線狀加熱。淡水加熱線的寬度越大，其橫向的收縮程度也會隨之提升。而加熱的部位不可利用水來進行冷卻，也不能將位置超過焊腳范圍內(nèi)。只有在條件全部符合的情況下才能有效把握火焰矯正的具體技巧。

2.3 彎曲變形

彎曲變形主要針對的是梁、撐部位的彎曲。方法相對較多。首先可以利用翼緣板的焊縫，并采用線狀加溫的方式即可完成。但是這種方式需要保持兩條加熱帶同步工作，才能減少變形的可能性，且該方式具有相對較大的橫向收縮，在操作上難度比較大。所以現(xiàn)階段常用的是通過翼緣板的現(xiàn)狀加熱，在兩人的同步配合下由中部向周圍延伸后，在進行分層加熱。加熱過程中同樣要注意到溫度的合適情況，并減少澆水的次數(shù)。

3 火焰矯正過程中的注意事項

火焰矯正雖然對于鋼結(jié)構(gòu)焊接變形有著顯著的控制作用，但是其本身也有一定的注意事項。所以在實際的工作中，首先要利用一些正確的措施來減少變形的可能性，采用物理性矯正。如果在矯正效果差時再使用火焰矯正。而火焰矯正本身對于技術(shù)的要求比較高，且焊接線的能量也會對變形的控制產(chǎn)生一定的影響。另外，對于裝配焊接的順序也有嚴格的要求，防止在矯正的過程中出現(xiàn)二次的波浪變形，輔以合理的溫度，才能保障火焰矯正的實際效果。

為了避免一些不恰當?shù)某C正導致的安全性能下降的問題，還需要在烤火位置和烤火面積上進行控制。一般情況下面積應(yīng)該通過多選取截面的方式來提升穩(wěn)定性。而烤火位置需要在主梁最大應(yīng)力截面的位置。

4 結(jié)語

焊接鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的變形會給生產(chǎn)的安全帶來嚴重的威脅，所以矯正是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。而實際的工作中，也證明了大多數(shù)情況下可以通過有效的矯正方式來對變形的構(gòu)件進行妥善處理。雖然火焰矯正在目前得到了廣泛使用，但是該技術(shù)的運用需要高精密技術(shù)的支持。所以要解決鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形問題，仍然需要在實際的工作中總結(jié)經(jīng)驗，并實現(xiàn)在矯正方式上的進步和完善。

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陳龍（1989-）男，漢族，甘肅慶陽人，助理工程師，主要從事壓力容器及加熱爐制造工作。