鋼結構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）

鋼結構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）

鋼結構焊接在目前的生產過程中非常常見，除了在建筑領域的使用以外，近年來也非常廣泛地運用于壓力容器方面。鋼結構的出現大大提升了壓力容器，例如鍋爐的整體穩定性，但是隨之而來的問題在于一旦出現鋼結構焊接變形，那么生產就會出現非常嚴重的安全隱患。所以針對于鋼結構焊接變形，需要采用合理的方法進行改善。火焰矯正就是現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。

鋼結構；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域內，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 鋼結構焊接變形的原因

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鍵的環節。金屬會受熱產生塑性變形，如果此時熱量控制不當，則鋼結構會出現熱應力變形的情況。

1.2 殘余應力

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

1.3 其它

這些原因主要是一些非生產階段的變形，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。筆者根據自身的工作經驗，針對于現階段常見的鋼結構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鍵部分在于對波峰的凸起進行測量，然后再根據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，讓其產生形變，并在冷卻后完成矯正。這一環節中的熱量要嚴格控制，要低于750℃。為了方式產生過大的收縮盈利，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。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。所以現階段常用的是通過翼緣板的現狀加熱，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。

3 火焰矯正過程中的注意事項

火焰矯正雖然對于鋼結構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的要求比較高，且焊接線的能量也會對變形的控制產生一定的影響。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的矯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。一般情況下面積應該通過多選取截面的方式來提升穩定性。而烤火位置需要在主梁最大應力截面的位置。

4 結語

焊接鋼結構出現的變形會給生產的安全帶來嚴重的威脅，所以矯正是非常關鍵的環節。而實際的工作中，也證明了大多數情況下可以通過有效的矯正方式來對變形的構件進行妥善處理。雖然火焰矯正在目前得到了廣泛使用，但是該技術的運用需要高精密技術的支持。所以要解決鋼結構的焊接變形問題，仍然需要在實際的工作中總結經驗，并實現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。