“火焰加热-水冷”校平方法

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火焰校正

火焰校正
线状加热分为直线、螺旋线、U形曲线三种
三角形加热
加热区为三角形,常用于矫正厚度较大、刚 性较强的焊接构件的变形,也可矫正板料 旁弯。三角形加热一般用于扭曲变形的校 正。
火焰校正概述
火焰校正,这种方法与焊接息息相关,尤其是一些从 事大型结构件焊接的同行们肯定深有感触。由于大 型结构件的焊缝长度、焊缝尺寸等数据都较大,其 焊接后的变形量相对也很大,这样对于焊后尺寸的 保证有很大难度。如薄板件焊后一般会产生波浪变 形、凸起等,细长结构件容易弯曲等等。还有些结 构件由于尺寸较大在装配中测量时容易产生误差, 这些误差累计后就可能会对最终的结构件尺寸影响 较大。我们一般情况下不会轻易将一件大型结构件 报废,只能通过校正、或让步处理等方法来使用。 这就不可避免的要使用到火焰校正(当然有些变形 可以采用压力机等方法校正),在校正时最重要的 是我们要知道在什么位置加热、加热形状、达到多 高的温度、采用什么样的冷却方法等才能达到我们 最终要求的效果。
火焰加热方式及校正温度
火焰加热方式有:圆点加热、线状加热和三角状 加热等三种。
• 低温矫正 500度~600度 冷却方式:水 • 中温矫正(推荐) 600度~700度 冷却方
式:空气和水 ห้องสมุดไป่ตู้ 高温矫正 700度~800度 冷却方式:空气
圆点加热(校正波浪变形)
板厚与加热圆点直径关系 板材 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22
火焰校正
洪新华
校正方法分类
1. 手工矫正:一般用于尺寸较小的局部变形,手工 矫正的主要设备是大锤和平台。
2. 机械矫正:常用的设备为板料校平机、卷板机和 油压机。
3. 火焰校正:利用金属热胀冷缩的物理特性,采用 火焰局部加热金属,热膨胀部分受周围冷金属 的制约,不能自由变形,而产生压缩塑性变形, 冷却后压缩塑性变形残留下来,引起局部收缩, 即在被加热处产生聚结力,使金属构件变形获 得矫正。

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法是一种常用的处理焊接变形的技术,通过利用火焰进行热力调整,使焊接变形得到矫正。

下面将详细介绍火焰矫正施工的具体步骤和注意事项。

1. 施工准备首先,需要对焊接结构进行测量和记录。

通过测量,可以确定焊接结构的变形情况和形状,为后续的矫正施工提供依据。

同时,还需要根据焊接结构的材质和焊缝的位置选择适用的矫正火焰设备,如氧乙炔焊割设备和焰温计。

2. 火焰加热根据焊接结构的变形情况,确定需要加热的区域。

在开始加热之前,先用焰温计测量并记录加热区域的温度。

然后,使用氧乙炔焊割设备调整焰温,将火焰集中在需要加热的区域,保持适当的火焰大小和温度。

在加热过程中,需要不断移动火焰,使焊接结构均匀受热,防止局部过热或焊接变形。

3. 热力调整在加热过程中,当焊接结构受热达到一定程度后,应及时使用工具对焊接结构进行矫正。

矫正时需要根据焊接结构的变形情况和需要调整的方向选择合适的工具,如锤子、撬棒等。

同时,需要在合适的时机和力度下对焊接结构进行矫正,注意不要过度变形或损坏。

4. 加热检测和进一步调整在完成矫正后,继续加热被矫正区域,直到达到所需的温度。

在加热过程中,需要不断检测加热温度,确保焊接结构达到预期的热胀冷缩程度。

如果存在继续调整或矫正的情况,需要根据实际情况进行进一步处理。

5. 冷却和测量在矫正和加热调整完毕后,需要让焊接结构自然冷却,并在冷却过程中进行测量和记录。

通过测量,可以判断矫正效果和焊接结构的变形情况,并对后续施工进行参考。

需要注意的是,在进行火焰矫正施工时,需要注意安全事项。

首先,要确保施工现场通风良好,防止火焰产生的废气积聚。

其次,操作人员要佩戴符合标准的防护装备,如防护面具、防护手套等。

另外,施工过程中要注意火源的控制,以免引发火灾。

总而言之,钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法是一种常用的处理焊接变形的技术,通过合理的火焰加热和矫正操作,可以将焊接结构的变形情况得到有效控制和修复。

火焰校正方法

火焰校正方法

浅谈火焰校正摘要由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形,而在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形;对于这些变形,通过实践与初步的理论分析,对校正的工序进行了探讨,并对校正的温度、加热时间、加热范围进行了研究,对校正的位置作了一般性讨论。

关键词火焰校正位置时间温度加热工序在钢结构制造过程中,由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形。

在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形等。

在这些变形中,像原材料的变形可采用平板机或卷板机来消除变形,而像翼板小于60毫米的“H、T”等规则物体的焊接变形则可以通过翼缘校直机校正龟背,其它变形和大尺寸的工件的就无法通过校直机来校正,尤其是焊接后的复杂外形就更加无法采用校直机校正,而是一般采用火焰校正的方法。

引起这些变形的原因是由于构件或原材料受到外力或者内力的作用,会引起拉伸,压缩,弯曲,扭曲或复合变形。

各种变形的产生原因分析如下:原材料的变形:生产时轧辊的变曲或间隙和速度分布不一致时会在宽度方向产生机械应力引起变形;存放不当引起的变形,存放的多、堆放的时间长因自重而引起朔性变形,运输吊装不正确会引起物体变形或将物体吊坏等。

切割变形:因氧气乙炔火焰高温时切边的金属的冷热收缩不一致,使切口在切割加热边向外弯曲,冷却后内应力使加热边向内弯曲.组装变形:组装时许多板料由于多方面的原因需要用外力强行组合,使得组装件在焊接前就因残余应力而产生了变形。

焊接变形:焊接产生的不均匀温度场使构件因焊接的热变形无法自由伸缩机遇产生的温度应力造成的变形。

加热温度达到一定程度就会影响组织的形变而造成的变形。

各种变形中以焊接变形最为严重,而焊接变形又可分为如下几种:纵向收缩变形:构件沿长度方向的收缩.横向变形:构件沿焊缝的垂直方向收缩。

挠曲变形:构件焊后由于纵向或横向收缩变形引起。

角变形:构件的平面绕焊缝产生的角变形。

波浪变形:构件产生的平面弯曲.其中我公司20-40毫米的钢板最容易产生这种变形。

船体水火矫正工艺

船体水火矫正工艺

船体水火矫正工艺水火矫正 900~600度隔一副配以夹具或锤击过烧,过热,骨架处背烧点状加热,线状加热,条状加热,楔形加热面板角弯曲变行,纵向弯曲变形,自由边,开口周边的失稳矫正,一、适用范围本工艺适用于船体矫正二、工艺内容船体焊接的变形是一个相当复杂的问题,即使焊接以前采取了各种措施,往往仍难达到令人满意的结果。

因此,校正变形也就成为必要的工序了。

矫正变形的方法甚多,如辊压校正,锤击校正,水火矫正等。

目前,船厂以水火矫正应用较多,该法甚为简便、灵活。

水火矫正是利用氧乙炔焰将钢材局部加热,随即用水冷却,使之收缩,以达到消除变形的目的。

图a 是用点状加热矫正钢板局部凹凸变形,图b 是用线状加热矫钢板波浪式变形。

点状加热法中,加热点的直径通常为20~30mm,加热点中心间距约为60~80mm加热时间约为30秒左右,使钢材温度达到600度左右。

线状加热法中,加热宽度约20mm,加热速度约160mm/分。

两种加热法都需在钢材达到一定温度后用水急冷,方可达到最大的矫形效果。

1 在火工矫正中,一般应掌握的原则1.1 板厚小于5mm的,宜用木锤敲击,用力不可过猛,以防产生锤痕。

1.2 在矫正数幅毗邻并列板的变形时,应间隔一幅进行。

这样间隔度内的变形挠度因相邻板幅的收缩而减小,以利加速矫正。

且应先从钢性较大的结构开始矫正。

1.3 加热处从变形最低处开始,顺次向变形较大处移动。

1.4 加热的温度要超过600度,使钢材进入塑性变形范围,但要小于900度。

当加热温度超过900度时,会使钢材晶粒粗大,钢材性能将显著降低,且在这一温度下急冷,可能出现淬火组织,这种现象称为“过热”。

1.5 当一次加热未达到目的时,待冷却后可进行第二次加热,但不宜超过三次,否则将使钢材表面质量恶化,性能下降,此种现象称为“过烧”1.6 对一般船用钢材,矫形时可用水急冷,低合金钢在850度以下时可用水急冷,“902”钢材应控制在700度以上时可用水急冷。

火工校正工艺

火工校正工艺

火工校正主要是用来消除钢板扎制、热切割、焊接产生的残余应力和变形。

在焊接钢结构制造中最主要是用来对焊接变形的校正。

2 火工校正的原理火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理特性,采用火焰局部加热金属,热膨胀部分受周围冷金属的制约,不能自由变形,而产生压塑性变形,冷却后压塑性变形残留下来,引起局部收缩,即在被加热处产生积聚力,使金属构件变形获得矫正。

3 焊接变形的种类3.1 纵向收缩变形构件焊后在焊缝方向产生收缩。

焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的,必须在构件下料时加放余量。

3.2 横向收缩变形构件焊后在焊缝横向产生收缩。

焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的,必须在构件下料时加放余量。

3.3 角变形构件焊后,构件的平面围绕焊缝发生的角位移。

主要是由于焊缝截面形状不对称,或施焊层次不合理致使焊缝在厚度方向上横向收缩量不一致引起的。

3.4 波浪变形薄板焊后易产生这种失稳变形,形状呈波浪状。

产生原因是由于焊缝的纵向和横向收缩在拘束度较小结构部位造成较大的压应力而引起的变形,或由几个互相平行的角焊缝横向收缩产生的角变形而引起的组合变形,或由上述两种原因共同作用而产生的变形。

3.5 弯曲变形构件焊后发生弯曲。

弯曲变形是由纵向收缩引起和或横向收缩引起。

3.6 扭曲变形焊后沿构件的长度出现螺旋形变形,这种变形是由于装配不良,施焊顺序不合理,致使焊缝纵向和横向收缩没有一定规律而引起的变形。

4 火焰加热对材料性能的影响w(C)小于0.25%的低碳钢,在通常火焰加热、冷却(包括水冷)时,不易获得马氏体组织,仍保持钢材原来组织,即铁素体加珠光体,因此这种钢火焰矫正加热、冷却对力学性能影响不大。

低合金钢采用火焰局部加热空冷对力学性能无显著影响、且疲劳试验对刚度也没有影响。

但如冷却速度过快也能出现低碳马氏体组织,影响力学性能。

所以火焰矫正应控制加热温度和冷却速度。

如若采用浇水冷却,最好加热温度不超过7230C。

5 火焰矫正基本参数选择5.1 火焰加热温度火焰矫正根据材质、板厚和加热方法等不同情况,选择不同的加热温度。

火焰矫正的规范改

火焰矫正的规范改

管子校正———工艺及技术要求一、撑直由于管子在堆放、吊运、焊接产生的弯曲变形,需进行撑直,一般采用冷撑:用液压撑直机——撑单支管(蛇形管≤φ42也可用手工撑直耙撑直),对管径Dw≤108mm的管子撑直后的直线度以每M 长度内应≤2.5mm;全长L内应≤5mm。

并要注意在撑直是不能压伤管子。

撑直工序安排如下:1.原材料有弯曲的——必在下料前先撑直后下料;2.弯管的直段部位有弯曲的——必在对样(或装配)前撑直;3.单支出厂管上焊有其他零件而弯曲的——必在泵水前撑直;4.不装、焊的直管上有弯曲的——必在油漆之前撑直。

5.管子的对接焊头处折弯超差的——必在通球前撑直(撑直—通球—探伤)。

二、对样及校正:管子的的外形与样台上的放样线间的偏移规定如下(对样检查):1. 蛇形管:单根蛇形管的管端偏移Δb,当管端的直段长度L端≤400mm时,Δb≤2mm;当L端﹥400mm时,Δb≯0.005L端;管端直段长度L端+4mm 、-2mm。

多根套排蛇形管,必在单根蛇形管对样及校正合格后,才能套排;套排中各管间的间隙≮1mm。

2. 需与锅筒或集箱连接的管子,管端偏移Δb≤3mm;管端直段长度L端+3mm、-3mm;管子的中间管段偏移Δc≤5mm。

平面弯管的管径≤φ89的平面度(不平度)Δa≤6mm;特别是要保证接口位置便于安装。

当管子的外形与放样的偏移超过上述规定时,除图纸注明不能用火校以外,对≥101.6m的厚壁管一般采用火焰加热和人工匀速搬动——长缩短伸的方法使其合格。

对铬钼钢管进行火焰校正时,加热温度不得超过回火温度,且须有检查员的监控。

对常用管材的校正温度应严格控制在如下范围内:碳钢管——≤950;15CrMoG——≤740℃;T91——≤750℃(SA-213T91管子热校后应立即用保温材料覆盖保护冷却至尊=室温,并在24小时内完成回火热处理,同时此材料在热处理后禁止校正);12Cr2MoWVTiBG(钢102)——≤760℃;12Cr1MoVG——≤770℃;1Cr18Ni9Ti、TP304H、TP347H——≤850-930℃.烘烤部位——弯头的起、止线(俗称尺线)或左、或右约20mm的范围内在尽量短时间加热至许可温度;对受拉伸一侧的温度略高;受压缩一侧温度略低;否则容易鼓包或者起邹。

火焰矫正作业指导书

火焰矫正作业指导书

火焰矫正作业指导书1火焰矫正的基本参数火焰矫正基本参数主要有:加热温度、氧气与丙烷火焰燃烧比、加热速度、冷却速度和火焰能率等。

1.1火焰加热温度火焰矫正根据材质、板厚和加热方法等不同情况,选择不同的加热温度。

可分为低温加热、中温加热和高温加热。

1.1.1低温加热低温加热温度为500〜600°C。

适宜加热板厚小于6mm的钢板。

适宜含碳量大于0.25%的碳素钢和低合金高强度钢火焰矫正。

低温加热允许浇水(清水)冷却。

1.1.2中温加热中温加热温度为600〜700C,适宜加热板厚在6〜12mm的钢板。

对于含碳量大于0.35% 的碳素钢和低合金高强度钢加热温度要控制准确,应采用测温笔或测温仪器测量,不得超过723 Co1.1.3高温加热高温加热温度为723〜850C,适于大厚板加热,板厚在14〜16mm加热温度750〜800C,大于20mm厚板加热温度为850C。

含碳量大于0.35%钢和合金高强度钢不能采用高温加热矫正。

火焰矫正加热温度的控制。

对于低碳钢来说,由于加热温度范围较宽。

可近似地凭观察钢材的加热颜色估计加热温度。

1.2加热火焰氧与丙烷燃烧比氧与丙烷燃烧比是指混合气体内氧气体积与丙烷体积的比值a,根据a的大小,把氧丙烷焰分成三种:a=1〜1.2称中性焰,a> 1.2称氧化焰:a v 1为碳化焰。

对于厚度在10mm以下的钢板,采用氧化焰。

若使钢材均匀收缩,一般可采用中性焰。

中性焰适合矫正10〜30mm厚度的钢板。

对于厚度大于30mm以上的钢板,采用碳化焰缓慢加热,以便烤透钢板,避免钢材表面温度较高,而内部温度比较低的现象1.3火焰矫正的加热速度和冷却速度1.3.1火焰矫正加热速度板厚/mm1.3.2冷却速度火焰矫正的冷却速度有两种:一种是空冷(近似于热处理正火);二是喷水冷却(近似于淬火热处理)。

(1)空冷含碳量大于0.25%的钢或合金钢,如果加热超过723C以上,必须空冷。

(2)喷水冷却水冷用于低温矫正和中温矫正,对于含碳量小于0.25%的低碳钢高温矫正也可采用喷水冷却。

火焰矫正作业指导书

火焰矫正作业指导书

火焰矫正作业指导书火焰矫正作业指导书1、火焰矫正的基本参数火焰矫正基本参数主要有:加热温度、氧气与丙烷火焰燃烧比、加热速度、冷却速度和火焰能率等。

1.1火焰加热温度火焰矫正根据材质、板厚和加热方法等不同情况,选择不同的加热温度。

可分为低温加热、中温加热和高温加热。

1.1.1低温加热低温加热温度为500~600℃。

适宜加热板厚小于6mm的钢板。

适宜含碳量大于0.25%的碳素钢和低合金高强度钢火焰矫正。

低温加热允许浇水(清水)冷却。

1.1.2中温加热中温加热温度为600~700℃,适宜加热板厚在6~12mm的钢板。

对于含碳量大于0.35%的碳素钢和低合金高强度钢加热温度要控制准确,应采用测温笔或测温仪器测量,不得超过723℃。

1.1.3高温加热高温加热温度为723~850℃,适于大厚板加热,板厚在14~16mm加热温度750~800℃,大于20mm厚板加热温度为850℃。

含碳量大于0.35%钢和合金高强度钢不能采用高温加热矫正。

火焰矫正加热温度的控制。

对于低碳钢来说,由于加热温度范围较宽。

可近似地凭观察钢材的加热颜色估计加热温度。

表1 钢材表面颜色及其相应的温度1.2加热火焰氧与丙烷燃烧比氧与丙烷燃烧比是指混合气体内氧气体积与丙烷体积的比值a,根据a的大小,把氧丙烷焰分成三种:a=1~1.2称中性焰,a>1.2称氧化焰:a<1为碳化焰。

对于厚度在10mm以下的钢板,采用氧化焰。

若使钢材均匀收缩,一般可采用中性焰。

中性焰适合矫正10~30mm厚度的钢板。

对于厚度大于30mm以上的钢板,采用碳化焰缓慢加热,以便烤透钢板,避免钢材表面温度较高,而内部温度比较低的现象。

1.3火焰矫正的加热速度和冷却速度1.3.1火焰矫正加热速度板厚/mm表2火焰矫正加热速度与板厚关系1.3.2冷却速度火焰矫正的冷却速度有两种:一种是空冷(近似于热处理正火);二是喷水冷却(近似于淬火热处理)。

(1)空冷含碳量大于0.25%的钢或合金钢,如果加热超过723℃以上,必须空冷。

火焰校正方法

火焰校正方法

浅谈火焰校正摘要由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形,而在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形;对于这些变形,通过实践与初步的理论分析,对校正的工序进行了探讨,并对校正的温度、加热时间、加热范围进行了研究,对校正的位置作了一般性讨论。

关键词火焰校正位置时间温度加热工序在钢结构制造过程中,由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形。

在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形等。

在这些变形中,像原材料的变形可采用平板机或卷板机来消除变形,而像翼板小于60毫米的“H、T”等规则物体的焊接变形则可以通过翼缘校直机校正龟背,其它变形和大尺寸的工件的就无法通过校直机来校正,尤其是焊接后的复杂外形就更加无法采用校直机校正,而是一般采用火焰校正的方法。

引起这些变形的原因是由于构件或原材料受到外力或者内力的作用,会引起拉伸,压缩,弯曲,扭曲或复合变形。

各种变形的产生原因分析如下:原材料的变形:生产时轧辊的变曲或间隙和速度分布不一致时会在宽度方向产生机械应力引起变形;存放不当引起的变形,存放的多、堆放的时间长因自重而引起朔性变形,运输吊装不正确会引起物体变形或将物体吊坏等。

切割变形:因氧气乙炔火焰高温时切边的金属的冷热收缩不一致,使切口在切割加热边向外弯曲,冷却后内应力使加热边向内弯曲.组装变形:组装时许多板料由于多方面的原因需要用外力强行组合,使得组装件在焊接前就因残余应力而产生了变形。

焊接变形:焊接产生的不均匀温度场使构件因焊接的热变形无法自由伸缩机遇产生的温度应力造成的变形。

加热温度达到一定程度就会影响组织的形变而造成的变形。

各种变形中以焊接变形最为严重,而焊接变形又可分为如下几种:纵向收缩变形:构件沿长度方向的收缩.横向变形:构件沿焊缝的垂直方向收缩。

挠曲变形:构件焊后由于纵向或横向收缩变形引起。

角变形:构件的平面绕焊缝产生的角变形。

波浪变形:构件产生的平面弯曲.其中我公司20-40毫米的钢板最容易产生这种变形。

火焰矫正变形的方法及应用

火焰矫正变形的方法及应用

Vol. 34, No. 6 December, 2008
火焰矫正变形的方法及应用
芦永和1, 陈金刚2
( 1 包钢稀土股份有限公司, 内蒙古 包头 014010; 2 内蒙古包钢钢联股份有限公司焦化厂, 内蒙古 包头 014接构件的变形规律, 采用各种方法防止和减少焊接 变形及应力, 正确 运用火焰矫 正
Key words: stress; expansion caused by heat and contraction by cold; deformation law; technical method; correction capacity; effect
钢材受高温影响, 化学成分不变, 但它的机械性 能却发生了很大的变化, 焊接的加热和冷却就是一 次特殊的热处理。由于工件受热的不均匀性和焊缝 的冷却收缩, 焊后产生的变形和内应力是不可避免 的, 但为了获得优质的焊接接头, 减少焊接应力和变 形, 只要我们掌握规律就可以防止和减少焊接变形 与应力。
( 6) 因为这次矫正没有经验, 也没有掌握变形的 规律, 所以才产生了二次上拱变形。
矫正后的结果: 根据技术要求, 原图纸规定, 各 种变形量都不 得超过 1. 45 mm。上面各 种变形, 经矫 正后重新测 量所得数 据为扭曲 变形误差
1. 45 mm, 上拱变形误差 1. 0 mm。旁弯变形误 差 1. 3 mm, 符合图纸的使用要求, 不影响厂房的 正常安装, 可以进行安装使用。
( 1) 通过 上两项的矫正后, 再测量 旁弯的变形 量, 测得有 30 mm 的弯曲变形。因为弯曲变形超过 80 mm 时, 才采用附加机械力来协助火焰矫正。所 以我们这次矫正没有用附加机械力, 而只采用了火 焰来矫正弯曲变形。

钢结构构件变形的矫正-火焰矫正法

钢结构构件变形的矫正-火焰矫正法

钢结构构件变形的矫正-火焰矫正法广东省六建集团有限公司钢结构工程分公司张健良[摘要] 着重论述火焰矫正法的工作原理和其不同的加热方式所适用的不同变形矫正,以及控制矫正效果的主要因素。

[关键词] 钢结构构件变形火焰矫正法加热钢结构工程的施工一般都可以分成两个主要施工步骤:首先是结构各类部件的预制加工,然后是钢构件的现场拼接安装。

钢构件的预制加工工作是钢结构施工过程中重要的基础部分,此项工作完成的质量对下一步的现场安装施工起着决定性的影响。

但是钢结构加工过程中构件的变形是经常出现的,其起因主要包括钢结构材料本身的变形、焊接过程中产生的变形以及构件移动堆放碰撞而产生的变形等。

针对不同的变形,可以有不同的矫正方法:如人工矫正、机械矫正、火焰矫正和混合矫正等方法。

在实际施工中如能合理地采用这些方法,将对提高工作效率、保证钢结构加工质量有着重要的作用。

本人自参加工作以来,一直从事钢结构方面的项目,经过多年的实践,发觉火焰矫正法是各矫正方法中操作要求最高、工艺最复杂的方法,也是施工中所采用的主要矫正手段。

对于加工中焊接成型的工字钢、角钢的变形以及薄板、中板由于焊接收缩而产生的凸凹变形的矫正,都是采用了火焰矫正法,火焰矫正变形一般只用于低碳钢。

其基本操作过程是先在钢构件变形处用火焰加热升温,之后通过缓慢冷却或采用大锤敲打矫正变形。

按火焰加热方式的不同,可分成三种形式:点状加热、线状加热和三角加热,分别使用于矫正各类不同形式的变形。

其矫正原理如下:根据金属热胀冷缩的物理性能,当钢材受热时将会在1.2×10-5℃的线膨胀率向各个方向伸长,当冷却到原来温度时,除收缩到未加热时的长度外,钢材还将会继续按 1.48×10-6℃的收缩率继续收缩一部分于是导致收缩后的长度比加热前有所缩短。

因而通过对变形的凸面处适当位置进行火焰加热升温,利用冷却时产生的内部强大的冷缩应力,促使材料的内部纤维受拉生塑性收缩,从而矫正变形。

火焰校正方法

火焰校正方法

浅谈火焰校正摘要由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形,而在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形;对于这些变形,通过实践与初步的理论分析,对校正的工序进行了探讨,并对校正的温度、加热时间、加热范围进行了研究,对校正的位置作了一般性讨论。

关键词火焰校正位置时间温度加热工序在钢结构制造过程中,由于材料、设备、运输等因素的影响,会引起原材料的变形。

在制造过程中有切割变形、焊接变形、运输变形及吊装变形等。

在这些变形中,像原材料的变形可采用平板机或卷板机来消除变形,而像翼板小于60毫米的“H、T”等规则物体的焊接变形则可以通过翼缘校直机校正龟背,其它变形和大尺寸的工件的就无法通过校直机来校正,尤其是焊接后的复杂外形就更加无法采用校直机校正,而是一般采用火焰校正的方法。

引起这些变形的原因是由于构件或原材料受到外力或者内力的作用,会引起拉伸,压缩,弯曲,扭曲或复合变形。

各种变形的产生原因分析如下:原材料的变形:生产时轧辊的变曲或间隙和速度分布不一致时会在宽度方向产生机械应力引起变形;存放不当引起的变形,存放的多、堆放的时间长因自重而引起朔性变形,运输吊装不正确会引起物体变形或将物体吊坏等。

切割变形:因氧气乙炔火焰高温时切边的金属的冷热收缩不一致,使切口在切割加热边向外弯曲,冷却后内应力使加热边向内弯曲.组装变形:组装时许多板料由于多方面的原因需要用外力强行组合,使得组装件在焊接前就因残余应力而产生了变形。

焊接变形:焊接产生的不均匀温度场使构件因焊接的热变形无法自由伸缩机遇产生的温度应力造成的变形。

加热温度达到一定程度就会影响组织的形变而造成的变形。

各种变形中以焊接变形最为严重,而焊接变形又可分为如下几种:纵向收缩变形:构件沿长度方向的收缩.横向变形:构件沿焊缝的垂直方向收缩。

挠曲变形:构件焊后由于纵向或横向收缩变形引起。

角变形:构件的平面绕焊缝产生的角变形。

波浪变形:构件产生的平面弯曲.其中我公司20-40毫米的钢板最容易产生这种变形。

火焰矫正的规范改

火焰矫正的规范改

管子校正---- 工艺及技术要求一、撑直由于管子在堆放、吊运、焊接产生的弯曲变形,需进行撑直,一般采用冷撑:用液压撑直机——撑单支管(蛇形管W© 42也可用手工撑直耙撑直),对管径DX 108mnm勺管子撑直后的直线度以每M 长度内应< 2.5mm全长L内应w 5mm并要注意在撑直是不能压伤管子。

撑直工序安排如下:1.原材料有弯曲的——必在下料前先撑直后下料;2.弯管的直段部位有弯曲的——必在对样(或装配)前撑直;3.单支出厂管上焊有其他零件而弯曲的——必在泵水前撑直;4.不装、焊的直管上有弯曲的——必在油漆之前撑直。

5.管子的对接焊头处折弯超差的一一必在通球前撑直(撑直一通球—探伤)。

二、对样及校正:管子的的外形与样台上的放样线间的偏移规定如下(对样检查):1.蛇形管:单根蛇形管的管端偏移△ b,当管端的直段长度L端w400mn时寸,△ bw2mm 当L 端〉400mnB寸,△ b>0.005L 端;管端直段长度L端+4mm> -2mm多根套排蛇形管,必在单根蛇形管对样及校正合格后,才能套排;套排中各管间的间隙< 1mm2.需与锅筒或集箱连接的管子,管端偏移厶bw 3mm管端直段长度L端+3mm -3mm管子的中间管段偏移△ cw 5mm平面弯管的管径w© 89的平面度(不平度)△ a< 6mm特别是要保证接口位置便于安装。

当管子的外形与放样的偏移超过上述规定时,除图纸注明不能用火校以外,对> 101.6m的厚壁管一般采用火焰加热和人工匀速搬动一一长缩短伸的方法使其合格。

对铬钼钢管进行火焰校正时,加热温度不得超过回火温度,且须有检查员的监控。

对常用管材的校正温度应严格控制在如下范围内:碳钢管——< 950; 15CrMo < 740C; T91——< 750C (SA-213T91管子热校后应立即用保温材料覆盖保护冷却至尊二室温,并在24小时内完成回火热处理,同时此材料在热处理后禁止校正);12Cr2MoWVTiB(钢102)——< 760C; 12Cr1M oV——< 770C; 1Cr18Ni9Ti、TP304H TP347H< 850-930 C .烘烤部位——弯头的起、止线(俗称尺线)或左、或右约20m m的范围内在尽量短时间加热至许可温度;对受拉伸一侧的温度略高;受压缩一侧温度略低;否则容易鼓包或者起邹。

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法(三篇)

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法(三篇)

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法钢结构焊接变形是在焊接过程中由于热量造成的材料收缩和形状变化。

要解决这个问题,可以采用火焰矫正法。

火焰矫正是通过施加热量使焊接部位重新膨胀,然后通过冷却使其重新恢复原来的形状。

火焰矫正施工方法主要分为以下几个步骤:步骤一:确定需要矫正的焊接部位,根据焊接变形情况进行定位和标记。

步骤二:选择适当的焊接材料,一般选择和焊接材料相似的材料进行矫正。

这样可以避免由于材料差异引起的新的变形。

步骤三:进行预热。

预热的目的是提高焊接部位的温度,以减少焊接时的热影响区域和残余应力。

预热的温度和时间需要根据材料和焊接参数来确定。

步骤四:点矫正。

在需要矫正的焊接部位周围加热,使材料膨胀。

加热的方法可以使用火焰喷枪、火焰烧烤器等。

加热的时间和温度需要根据焊接材料和厚度来确定。

步骤五:矫正。

在焊接部位加热到适当温度后,使用适当的工具对焊接部位进行矫正。

可以使用锤子、顶板、液压装置等工具进行矫正。

矫正力度需要根据焊接变形情况和设备情况来确定。

步骤六:冷却。

在矫正完成后,需要将焊接部位迅速冷却。

可以使用空气冷却、水冷却等方法。

冷却的速度和方式需要根据材料和焊接参数来确定。

步骤七:检查。

矫正完成后,需要对焊接部位进行检查。

检查的重点是焊缝和周围的变形情况。

如果存在问题,可以进行修复或者重新矫正。

火焰矫正施工方法需要考虑以下几个因素:首先,需要根据焊接变形情况来选择合适的施工方法。

不同的焊接变形需要采用不同的矫正方法。

其次,要注意控制施工过程中的热量。

过高的温度和时间会引起新的变形或者材料的烧灼。

因此,在施工过程中需要控制好加热的温度和时间。

最后,要进行严格的检查和测试。

检查焊接部位的质量和矫正效果,确保焊接后的结构安全可靠。

总的来说,火焰矫正是一种有效的钢结构焊接变形修复方法。

通过合理施工和控制热量,可以有效地解决焊接变形问题,保证焊接结构的质量和安全。

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法(二)钢结构焊接变形是在焊接过程中产生的,主要原因是焊接热引起了材料的热膨胀和热应力,进而导致焊接件产生变形。

钢结构火焰矫正知识

钢结构火焰矫正知识

钢结构火焰矫正知识钢结构加工制作过程中,无可避免的会产生构件焊接变形,一般会采用机械矫正和火焰矫正的方法来消除焊接变形。

一、火焰矫正可分为以下几种:⒈低温加热加热温度为500~600℃。

适宜加热板厚小于6mm的钢板。

适宜含碳量大于0.25%的碳素钢和低合金高强度钢火焰矫正。

⒉中温加热加热温度为600~700℃,适宜加热板厚6~12mm的钢板。

对于含碳量大于0.35%的碳素钢和低合金高强度钢加热温度要控制准确⒊高温加热加热温度为723~850℃,适于大厚板加热,板厚14~16mm加热温度750~800℃,大于20mm厚板加热温度为850℃。

含碳量大于0.35%钢和合金高强度钢不能采用高温加热矫正。

一般常用的Q345B就是低合金高强度钢,不过含碳量低于0.2%所以一般20mm 以上的钢板矫正可采用850℃高温矫正。

如何判断矫正的温度可参照下表中的各温区钢板色差变化目测判断。

另外要强调的一点就是低合金高强度结构钢8mm厚度以上的钢板不允许采用水冷矫正。

二、圆点火焰矫正的加热方法以及应用(1)圆点加热主要适用于构件板面波浪变形(2)板面调平定位矫正法具体操作如下:1.根据构件波浪变形的技术要求,使用平尺测量划出矫正范围。

2.在矫正区划出行格图和加热圆点面积。

3.火焰加热前将凸凹处加外力调平。

凸起处压平,凹处顶成平面,使用平尺检测对调平处后方可按划出的圆点火焰加热。

4.对调平处采用中性火焰,厚板采用碳化焰加热,温度为600~800℃,马上浇水冷却。

5.点状加热矫正薄板变形时,应注意(1)加热的温度要适当,既要能够足以引起钢材的塑性变形,温度又不能太高,一般为650-800 。

(2)加热点的大小和点与点间的距离要合适。

一般情况下,视板材的厚度而定,排列要均匀,多呈梅花状布局。

(3)浇水急冷和木锤锤击的目的是为了钢板的纤维组收缩加快。

(4)加热时气焊炬不要来回晃动,束状小焰要垂直钢板,加热点不要过多,以免增加不应有的内应力。

火焰矫正的规范改

火焰矫正的规范改

管子校正———工艺及技术要求一、撑直由于管子在堆放、吊运、焊接产生的弯曲变形,需进行撑直,一般采用冷撑:用液压撑直机——撑单支管(蛇形管≤φ42也可用手工撑直耙撑直),对管径Dw≤108mm的管子撑直后的直线度以每M 长度内应≤2.5mm;全长L内应≤5mm。

并要注意在撑直是不能压伤管子。

撑直工序安排如下:1.原材料有弯曲的——必在下料前先撑直后下料;2.弯管的直段部位有弯曲的——必在对样(或装配)前撑直;3.单支出厂管上焊有其他零件而弯曲的——必在泵水前撑直;4.不装、焊的直管上有弯曲的——必在油漆之前撑直。

5.管子的对接焊头处折弯超差的——必在通球前撑直(撑直—通球—探伤)。

二、对样及校正:管子的的外形与样台上的放样线间的偏移规定如下(对样检查):1. 蛇形管:单根蛇形管的管端偏移Δb,当管端的直段长度L端≤400mm时,Δb≤2mm;当L端﹥400mm时,Δb≯0.005L端;管端直段长度L端+4mm 、-2mm。

多根套排蛇形管,必在单根蛇形管对样及校正合格后,才能套排;套排中各管间的间隙≮1mm。

2. 需与锅筒或集箱连接的管子,管端偏移Δb≤3mm;管端直段长度L端+3mm、-3mm;管子的中间管段偏移Δc≤5mm。

平面弯管的管径≤φ89的平面度(不平度)Δa≤6mm;特别是要保证接口位置便于安装。

当管子的外形与放样的偏移超过上述规定时,除图纸注明不能用火校以外,对≥101.6m的厚壁管一般采用火焰加热和人工匀速搬动——长缩短伸的方法使其合格。

对铬钼钢管进行火焰校正时,加热温度不得超过回火温度,且须有检查员的监控。

对常用管材的校正温度应严格控制在如下范围内:碳钢管——≤950;15CrMoG——≤740℃;T91——≤750℃(SA-213T91管子热校后应立即用保温材料覆盖保护冷却至尊=室温,并在24小时内完成回火热处理,同时此材料在热处理后禁止校正);12Cr2MoWVTiBG(钢102)——≤760℃;12Cr1MoVG——≤770℃;1Cr18Ni9Ti、TP304H、TP347H——≤850-930℃.烘烤部位——弯头的起、止线(俗称尺线)或左、或右约20mm的范围内在尽量短时间加热至许可温度;对受拉伸一侧的温度略高;受压缩一侧温度略低;否则容易鼓包或者起邹。

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“火焰加热-水冷”校平方法基本原理
火焰矫正因其设备简单,容易操作等特点在船厂得到广泛应用。

目前国内
造船企业中利用人工操作进行火工矫正,火工矫正工艺参数的选取则依赖于工
人的经验。

这会使矫正作业具有不确定性,不利于矫正效率和矫正质量的提高。

因此火工矫正工艺参数的选取依据成为造船生产迫切需要解决的问题之一利用火焰对已变形的结构进行局部加热,局部加热区域冷却后获得不可逆
的压缩塑性变形能减少或抵消焊缝压缩塑性变形,从而使已变形的结构恢复平直。

火焰矫正效果不仅取决于加热位置的正确选择,还与加热温度有关。

在钢
材规定的极限温度范围内,一般来说,加热温度越高,矫正能力越强,矫正效
果也越好。

但是温度过高(>850℃)会使材料晶粒长大,机械性能降低;温度过低,矫正效率低下。

因此矫正加热温度需要得以合理控制。

“火焰加热-水冷”校平方法的优缺点
(1)火焰加热温度场分布不均匀。

圆点加热温度场呈以圆点为中心的环状分布,加热中心温度最高,远离圆点温度逐步降低。

线状加热温度场等温线在热
源前方分布较为密集,而在热源后方分布较为稀疏,这是热源前方温度梯度较
大所致。

此外火焰加热温度场沿板厚分布不均匀,加热面温度最高,远离加热
面温度逐步降低,
(2)引起残余应力和收缩变形。

圆点加热金属将产生收缩变形,圆点受圆周非加热区金属的拉应力,而非加热区金属受指向加热点的压应力。

直线加热构
件将产生纵向收缩变形和横向收缩变形
(3)矫正效果与操作者有关。

火焰矫正通常是手工操作,加热速度和加热温度等工艺参数操作者根据自己经验而定,不同操作者具有不同的经验,即使是
同一操作者在相同情况下也很难做出相同的判断。

因此,火焰矫正效果具有不
确定性,常常与操作者有关。

(4)一般强度船体结构钢经水火矫正后,钢材的力学性能变化较大。

水是一种冷却能力很强的液体,即使在300℃以下,冷却能力仍然很强。

在水火矫正
过程中,由于水的冷却作用.金属体内各部分之间因极短时间内的极不均匀的
热胀和冷缩造成钢材内各部分体积变化的极不均匀,产了很大的内应力,加以显微组织的变化,使钢材强度、硬度极大提高,而塑性大大下降。

(5)对于中薄板特别是对于薄板的船用钢在火焰加热时,热量迅速传导至背面,使钢材背面温度同样处于高温状态下,喷水冷却时,钢板背面也同样处在极冷状态,水火加工区的整个厚度方向上,钢材的力学性能恶化,造成了水火加工区与周围母材组织的不均匀和性能的极大差异。

因此,对中薄板特别是薄板的船用钢应尽量避免采用水火矫正工艺,而采用不用水冷的火工矫正工艺或其他矫正工艺替代。

“火焰加热-水冷”校平方法工艺
1、加热温度的控制
火焰加热温度可分为:低温加热、中温加热和高温加热
(1)低温加热
低温加热温度应控制在500℃~600℃之间。

低碳钢的屈服点从500℃开始迅速下降至600℃时已经接近零值。

因此火焰加热至这个温度区间,已经可以使加热件处于塑性状态,冷却后加热件的残余压缩塑性变形即可矫正其原有的变形。

低温加热的温度区间一般在低碳钢的再结晶温度之上,因此若以此温度矫正构件可以消除钢的加工硬化现象改善其内部组织。

若采用喷水冷却方式,珠光体和铁素体再结晶后晶粒变细可以提高钢的强度和硬度。

低温加热比较适用于薄板(δ<6mm)的矫正。

对于厚板若采用低温加热,那么沿板厚方向温度梯度较小,矫正效果不佳。

(2)中温加热
中温加热温度应控制在600℃~700℃之间。

在这个温度区间火焰加热产生的残余压缩塑性变形更大些,矫正效果也相应好一些。

这个温度区间同样在钢的再结晶温度之上,而且不是相变温度,因此既能消除钢的加工硬化又不至于产生淬硬组织。

中温加热比较适用于6mm-12mm厚的钢板件的矫正。

(3)高温加热
高温加热温度应控制在723℃~850℃之间。

这个温度区间对低碳钢而言称
为未完全重结晶阶段。

由于温度较高,铁素体将部分溶入奥氏体。

冷却时,奥
氏体会析出晶粒微细的铁素体,未溶入奥氏体的铁素体依然晶粒粗大。

晶粒微
细的铁素体和晶粒粗大的铁素体共存会使钢的抗拉强度和塑性都有所降低。


于厚板(δ>12mm)来说高温加热相比低温加热和中温加热效果会好一些。

但对于含碳量大于0.35%的碳钢和合金高强度钢不宜采用高温加热。

2、火焰矫直加热方式
火工矫正常用的加热方法有点状加热、线状加热和三角形加热三种。

点状
加热根据结构特点和变形情况,可加热一点或数点。

线状加热时,火焰沿直线
移动或同时在宽度方向作横向摆动,宽度一般约为钢材厚度的0.5-2倍,多用
于变形较大或钢性较大的结构。

三角形加热的收缩量较大,常用于矫正厚度较大、钢性较强的构件的弯曲变形。

在十字柱的矫正中常用的是三角形加热和线
状加热。

3、火焰矫正加热速度
加热温度和焊炬一定时,火焰加热速度应随板厚的增加而减小。

采用线状
加热方式来矫正角变形时,如果加热速度太小则导致沿板厚方向的温度梯度小,矫正效果不佳。

加热速度在250mm/min以下时,高温加热将会使表面过热产生缺陷。

4、火焰矫正冷却方式
火焰矫正的冷却方式有两种:空冷和喷水冷却。

(1)空冷
加热件与空气形成的自然对流换热会使加热件丧失热量,温度趋于室温。

由于空气是热的不良导体,这必将导致冷却速度慢,生产效率低下。

然而对于
含碳量大于0.25%的钢或合金钢,如果火焰加热温度在A1线以上,必须对其
采用空冷方式。

(2)喷水冷却
若要提高火焰矫正生产效率可采用喷水冷却。

水的汽化热、热导率和比热
容相比于其他液体较大,无论加热件温度在100℃之上还是在100℃下,水都能较快的吸收加热件的热量,使加热件较快的冷却。

对于含碳量小于0.25%的
低碳钢高温矫正时可采用喷水冷却;然而对于含碳量大于0.25%的碳素钢和
低合金高碳钢高温加热和中温加热不宜采用喷水冷却。

5、火焰矫正气体流量
每小时可燃气体(乙炔或丙烷)的消耗量,即气体流量(又称火焰能率)。


根据气体流量来选取焊炬型号和焊嘴号码。

而气体流量可根据加热件的厚度来
估算。

适当的气体流量才能给予加热件足够的热量使变形得以矫正。

对于厚大
板件,若选取较小的气体流量,那么板的横向收缩和角变形值都很小,达不到
矫正目的。

所以火焰矫正操作者都力图采用较大的气体流量,以提高生产效率。

6、火焰矫正加热位置
对船体平面的分段的“瘦脊变形”采用线状加热方式中的曲线加热,加热
线位于筋板或型材的背部,称为“背烧”。

当变形较大时,采用双线加热,加
热位置为筋板背部的两侧;当变形较小时,采用单线加热,加热位置为筋板背
部的中心。

“火焰加热-水冷”的应用范围
火焰矫正因其具有设备简单、就地矫正和机动灵活等特点得到了广泛应用,主要有以下几个方面:
(1)火焰矫正可用于矫正大规格型钢的变形。

许多大规格的型钢若使用机械矫直比较困难,可采用火焰矫正,操作简便。

(2)火焰矫正可用于大型结构焊接变形的矫正。

起重机大梁、铁路桥梁和船体底板等大型结构的焊接变形无法采用机械设备来矫正,只能采用火焰矫正方法。

(3)火焰矫正可用于矫正钢结构件安装、运输或吊装等原因引起的结构变形。

大型钢结构件出厂前虽满足技术要求,但运输时的拆卸以及到达目的地的组装
过程难免磕碰挤压以致结构产生变形,给装配带来阻力,此时可采用火焰矫正法矫正已变形的结构件使其满足装配要求。

(4)火焰矫正也可用于矫正中碳钢、高碳钢和合金钢部件的变形,这时需要材质处于退火状态下并且控制好加热温度和冷却温度。

(5)火焰加热可用于型钢和钢板的弯曲。

船舶制造经常用到的帆形板、鞍形板若采用模压制成必然耗时耗力,若采用火焰加热制成,则比较经济实用。

(6)火焰加热可用于机械加工件废品的挽救。

例如轴套内孔因车削大几微米而成废品,这时可采用内孔火焰均匀加热使内孔缩小,冷却后再对其进行机械加工使其满足要求。

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