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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。 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 例）的屈服极限σ 温度的关系如图 1 虚线所示，一般可简化 s ο 为实线所示，即当温度在 500 C 以下，屈服极限基本无变化；温度高于 ο ο 600 C 时，屈服极限接近于零。温度在 500—600 C 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。 σ S/MPa 图1：Q235钢屈服极限与温度关系 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 使 加热线增宽也可作横向摆动，形成长条形加热。 图2:线状加热冷却收缩过程 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。 图3:点状加热冷却收缩过程 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 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 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 冷却介质 ℃ 色 低温矫正 500-600℃ 在亮处呈 水 红色 中温矫正 600-700℃ 暗红色 空气和水 高温矫正 700-800℃ 浅桃红色 空气 2.3.1 低温矫正低碳钢