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钢结构焊接变形的火焰矫正方法

摘要火焰矫正是钢结构制作过程中解决焊接变形常用的一种方法，本文重点介绍了钢结构焊接变形火焰矫正方法的施工工艺。

关键词钢结构焊接变形矫正

1前言

在XXX三期炼钢板坯,轨梁精整等厂房钢结构制作项目中,大部分是由宽翼缘焊接H型钢组成梁、柱等构件。这些构件在加工过程中存在焊接变形问题。这些焊接变形如果不矫正，对结构的整体安装和工程的安全可靠性都存在很大的影响。为此我主要采用了火焰矫正方法，使这些梁柱的焊接变形得到了很好矫正。

2气体火焰矫正原理

金属具有热胀冷缩的特性，机械性能也随温度而变化。低碳钢（以Q235钢为例）的屈服极限σs温度的关系如图1虚线所示，一般可简化为实线所示，即当温度在500οC以下，屈服极限基本无变化；温度高于600οC时，屈服极限接近于零。温度在500—600οC之间时呈线性变化。

当金属结构局部加热时，加热区的金属热膨胀受到周围冷金属的阻止，不能自由变形，某些部位的金属被塑性压缩。冷却后，残留的局部收缩使结构获得所需要的变形。

σS

σS/MPa

2.1线状加热法

线状加热法的原理如图2所示，钢板表面被加热后，离加热点最近的表面温度上升最快，膨胀也最快，周围所受热影响较小，膨胀也很小，加热停止后，温度向周围扩散，被加热部分开始冷却，形状也渐次恢复，但又因钢板表面与空气接触，热散较快，因而使表面被加热部分还未恢复原状就已固定下来。

随着冷却过程的持续（图2），在中性轴上侧的高温开始收缩，其收缩力使板向上弯曲，弯曲终止后，钢板两端各缩短a/2，中间却凸起a，这样总体积不变，重量也不变。火焰沿钢板直线方向移动，同时为使加热线增宽也可作横向摆动，形成长条形加热。

2.2点状加热法

对薄板进行加热时，因板较薄，表面热量很快传递到内侧，高温部分贯通至整个板的横剖面。冷却时，上下表面冷却相同，中性轴上下侧的冷却收缩力也相同，所以加热时上下表面膨胀部分留下来，从而造成板整体缩短，但并没有弯曲。如图3所示。

缩短加工时加热点位置相对固定。这种方法一般用于矫正薄板波浪变形。

2.3加热温度和冷却介质

火焰矫正所用氧—乙炔混合比应为1：1.05—1：1.25之间的中性焰或氧化焰比较合适。

按火焰矫正的加热温度可分为低温矫正、中温矫正和高温矫正三种，相应的加热温度和冷却介质见表1所示。

表1：火焰矫正加工温度

分类

加热温度/℃

低碳钢颜色

冷却介质

低温矫正

500-600

在亮处呈红色

水

中温矫正

600-700

暗红色

空气和水

加热温度最好不要超过700οC。