钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 陈岭彬

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法陈岭彬

发表时间：2019-06-24T15:58:41.543Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：陈岭彬宁晓明[导读] 摘要：本文阐述钢结构变形的主要种类，介绍焊接变形的火焰矫正施工方法，希望对相关人士有所帮助。

河北华北石油工程建设有限公司河北省沧州市 062550摘要：本文阐述钢结构变形的主要种类，介绍焊接变形的火焰矫正施工方法，希望对相关人士有所帮助。

关键词：钢结构；焊接变形；火焰矫正

目前，钢结构在建筑，厂矿中得到广泛的应用。而钢结构施工的主要构件是焊接的H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。

所以焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。

一、钢结构焊接变形的种类与火焰矫正

钢结构的焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：①线状加热法。矫正变形量大及刚性大的焊接结构时，可进行线状加热。此时，火焰沿直线方向移动，也可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。②点状加热法。火焰加热矫正时，可根据不同情况加热一点或数点。焊件较厚，则加热点的直径要大；焊件较薄，加热点直径要小一些。一般加热点直径不小于20～30mm。焊件变形量大，加热点间距要小，其间距一般在50～100mm。矫正过程中，每加热一点后应立即捶打加热点。在矫正薄板波浪变形时，最好再加热点周围浇水冷却并锤击。③三角形加热法。这种加热的收缩量较大，常用于厚度较大、刚性较强的焊接件的弯曲变形。以下为火焰矫正时的加热温度和冷却方式（材质为低碳钢）：

低温矫正5O0℃～600℃冷却方式：水

中温矫正600℃～700℃冷却方式：空气和水

高温矫正700℃～800c冷却方式：空气

特别注意：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

1.翼缘板的角变形

矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。

2.柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲

（1）在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。

（2）翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形，效果显著，横向线状加热宽度一般取20—90mm，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两人同时操作进行，再分别加热三角形三角形的宽度不应超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高，否则造成凹陷变形，很难修复。

3.柱、梁、撑腹板的波浪变形

矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰，用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为50～90mm，当钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应放大，可按d=（4x+10）mm（d为加热点直径；x为板厚）计算得出值加热。烤嘴从波峰起作螺旋形移动，采用中温矫正。当温度达到600～700度时，将手锤放在加热区边缘处，再用大锤击手锤，使加热区金属受挤压，冷却收缩后被拉平。矫正时应避免产生过大的收缩应力。矫完一个圆点后再进行加热第二个波峰点，方法同上。为加快冷却速度，可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正方法属于点状加热法，加热点的分布可呈梅花形或链式密点形。注意温度不要超过750度。

二、火焰矫正加热状态对矫正效果的影响

火焰矫正的关键是正确掌握火焰对钢材进行局部加热以后钢材的变形规律。影响火焰矫正效果的因素主要有火焰加热位置、加热形状、宽度、长度、大小、温度等等。加热位置的确定应选择在钢材弯曲处其纤维需缩短的部位，一般来说，在弯曲处向外凸一侧加热能使弯曲趋直。加热面积（包括加热线的宽度、点的直径、三角形的面积大小等）对矫正变形能力的大小有显著影响。同一厚度的钢板加热线越宽，弯曲量越大。一般来说，加热线宽度与弯曲量成正比关系。加热线的宽度为板厚的0．5～2倍左右。钢材的加热温度，在火焰矫正所允许的范围内，对矫正的变形能力，一般来说，温度越高变形能力越大，成正比关系。加热深度是控制矫正效果的重要一环。加热深度一般控制在钢板厚度的40以下，如用三角形加热方式则为构件宽度的40％左右。加热深度一般较难测量，大都凭经验判断。如果一次加热未达到矫正效果，则需要做第二次加热，其加热温度应略高于前次，否则亦将无效果。且同一部位加热不得超过两次。

三、结束语

火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加，会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力，从而导致承载安全系数的降低。因此在钢结构制造中一定要慎重，尽量采用合理的工艺措施以减少变形，矫正时尽量可能采用机械矫正。当不得不采用火焰矫正时应注意以下几点： 1烤火位置不得在主梁最大应力截面附近；

2矫正处烤火面积在一个截面上不得过大，要多选几个截面； 3宜用点状加热方式．以改善加热区的应力状态；