T形梁復雜變形的矯正工藝

摘 要：隨著現代科技的日益發展，鋼結構因加工方便、美觀、壽命長等特點而廣泛應用于橋梁、建筑等領域。鋼結構主要構件是焊接H、T形鋼柱、梁、撐。由于構件在制作過程中存在焊接變形問題，如果變形超出技術允許范圍，不僅影響結構主體安裝還會降低工程的安全可靠性，故應設法進行矯正，使其達到符合產品質量要求。本文就火焰矯正T形梁焊接變形的方法作粗略分析。

關鍵詞：T形梁變形 矯正工藝 矯正措施

一、T型梁變形情況圖

T形梁變形情況見圖1。

二、T形梁變形分析

焊接過程中，焊接中心及周圍的各個點被加熱到各種不同的溫度，電弧區的金屬溫度可達到1500°C以上，熱影響區則為450°C至熔點的范圍，離電弧區越遠，溫度越低，形成梯度極大的溫度場。隨著電弧前移，在不同的瞬時，這些點有著不同的溫度分布，由于在加熱過程中有塑性的壓縮應變，因此，在焊接過程終了時，溫度恢復到了原來溫度，結構中產生了焊接應力，同時，結構的形狀尺寸發生了畸變，即焊接變形。在變形圖中，T形梁焊后發生上撓、旁彎和角變形，經分析可得焊縫的縱向收縮引起了梁的上撓和旁彎，焊縫的橫向收縮引起梁的角變形，三種變形為一種總體復雜變形。

三、矯正工藝分析

由于該變形是受熱不均勻引起的，如果采用機械冷矯正則因腹板稍寬，剛性不好，壓制或錘擊都可能會產生新的變形，或變形仍不能完全消除。利用火焰適度加熱對低碳鋼性能影響不大的規律，采用氣體火焰熱矯正變形，遵循焊接變形原理，用新的變形來抵消焊接變形，以達到矯正焊接變形目的。該方法的關鍵在于掌握工件變形的規律，確定合理加熱位置和溫度，一般情況下，在生產實際中，加熱位置、溫度、方法選得合適，對于低碳鋼，采用600～700°C加熱溫度，加熱處板材呈黑色，效果較好。

四、針對各種變形情況采取不同措施

1.矯正角變形

如圖2所示，用兩把相同焊炬同時從兩條焊縫的背面進行縱向線狀加熱，溫度控制在650°C以下，板材加熱帶的寬度等于兩焊縫所控制范圍的寬度，加熱深度為平板厚板的2/3左右，注意不要太深，且焊炬勻速移動，移動速度為250mm/min左右，切記加熱過程不宜澆水，須隨空氣自然冷卻，這樣角變形即可消除。

2.矯正上撓

如圖2所示，由于立板較厚（δ18），宜進行三角形加熱，溫控650°C左右，三角形的底邊在立板的上半緣，三角形高度約為立板的1/4～1/3，寬度不應超出板厚的2倍，且從頂部開始，然后從中心向兩側擴展，一層層加熱到三角形的底部為止，隨空氣自冷。如果上撓均勻，則加熱三角形可均勻布置，并可適當減小加熱三角形。如果上撓均勻，則加熱三角形可均勻布置，并可適當減小加熱三角形。如果上撓不均勻時，則加熱三角形應布置在最高點，經一次矯正后仍有上撓現象，可進行第二次加熱，但加熱的位置應在第一次加熱三角形之間，注意同一加熱位置加熱次數不應超過兩次，否則會造成材料的脆化。

3.旁彎矯正

如圖2所示，在平板的背面進引三角形加熱，加熱三角形應分布在平板外凸的一側，與上撓矯正相同。若平板平面收縮均勻，則加熱三角形可均勻布置。若不均勻，加熱三角形應布置在平板最外凸處，可第二次加熱，但加熱位置應在第一次加熱三角形之間，應當指出，矯正旁彎后可能出現上撓，此時可采用矯正上撓方法，再次矯正。

焊接引起變形在所難免，變形現象較多且復雜，針對不同變形要分析其變形性質及原因，從而采取相應的矯正措施，并且要有豐富的實踐經驗，才能做到經濟實用，簡易有效，真正提高生產工作效率。

（作者單位：海南省高級技工學校）