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摘 要:根据多年经验,阐述钢结构变形的主要种类,介绍或眼矫正变形的几种方法。
关键词:火焰矫正 焊接变形 施工方法
中图分类号:P755.1
前 言
目前,钢结构已在厂房建筑中得到广泛运用,而钢结构厂房的主要构件是焊接H形钢柱,梁,撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形的问题。如果不予以矫正,不仅会影响结构安装,还会降低工程的安全可靠性。
焊接钢结构产生的变形超过技术允许范围,应设法进行矫正。使其达到符合产品质量要求。实践证明,多数构件的变形是可以矫正的。矫正的方法都是设法产生新的变形以抵消原来的变形。
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,温度控制不当还会给构件造成新的更大的变形。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,矫正方法做了一个粗略的分析。
1.钢结构焊接变形的种类与火焰矫正
焊接变形通常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热 (2)点状加热 (3)三角形加热 下面介绍不同位置的施工方法。
以下为火焰加热矫正时的火焰温度(材质为低碳钢)
低温矫正 500~600度 冷却方式 水
中文矫正 600~700度 冷却方式 空气和水
高温矫正 700~800度 冷却方式 空气
注意事项: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,包括较厚或淬硬倾向较大的钢材。
1.1翼缘板的角变形
矫正H型钢柱,梁,撑等角变形。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水冷却;这两点是火焰矫正的一般原则。
1.2柱,梁,撑的上拱与下挠及弯曲
一.在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端做线状加热,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。
二.翼缘板上作线状加热,在腹膜板上作三角形加热。用这种方法矯正柱,梁,撑的弯曲变形,效果显著。横向线状加热宽度一般为20~90mm,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中心向两边扩展。线状加热最好有两人同时操作进行,在分别加热三角形。三角形的宽度不应超过板厚的两倍,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。
注:以上三角形的加热方法同样适用于构建的旁弯矫正,加热时应采用中温矫正,浇水要少。
1.3柱,梁,撑,腹板的波浪边形
矫正波浪变形首先要找出凸起的边锋,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=(4&+10)mm(d为加热点直径,&为板厚)计算得出加热值。烤嘴自波峰起做螺旋形移动,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,再用大锤击打手锤,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。矫完一个圆点后在进行第二个波峰点的加热,方法同上。为加快冷却速度,可对 Q235钢进行加水冷却。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。
2.结 语
火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都属于内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力叠加,回事柱,梁,撑的纵应力超过许用应力,从而导致承载安全系数的降低,因此一定要在钢结构制造中慎重。尽量采用合理的工艺措施以减少变形。较正式尽量采用机械矫正法,当不得不用火焰矫正时应注意以下几点:1.烤火附近不应在横梁最大应力截面附近。2.校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,以改善加热应力区的应力状态。4.加热温度最好不要超过700度。
关键词:火焰矫正 焊接变形 施工方法
中图分类号:P755.1
前 言
目前,钢结构已在厂房建筑中得到广泛运用,而钢结构厂房的主要构件是焊接H形钢柱,梁,撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形的问题。如果不予以矫正,不仅会影响结构安装,还会降低工程的安全可靠性。
焊接钢结构产生的变形超过技术允许范围,应设法进行矫正。使其达到符合产品质量要求。实践证明,多数构件的变形是可以矫正的。矫正的方法都是设法产生新的变形以抵消原来的变形。
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,温度控制不当还会给构件造成新的更大的变形。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,矫正方法做了一个粗略的分析。
1.钢结构焊接变形的种类与火焰矫正
焊接变形通常采用以下三种火焰矫正方法:(1)线状加热 (2)点状加热 (3)三角形加热 下面介绍不同位置的施工方法。
以下为火焰加热矫正时的火焰温度(材质为低碳钢)
低温矫正 500~600度 冷却方式 水
中文矫正 600~700度 冷却方式 空气和水
高温矫正 700~800度 冷却方式 空气
注意事项: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,包括较厚或淬硬倾向较大的钢材。
1.1翼缘板的角变形
矫正H型钢柱,梁,撑等角变形。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水冷却;这两点是火焰矫正的一般原则。
1.2柱,梁,撑的上拱与下挠及弯曲
一.在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端做线状加热,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。
二.翼缘板上作线状加热,在腹膜板上作三角形加热。用这种方法矯正柱,梁,撑的弯曲变形,效果显著。横向线状加热宽度一般为20~90mm,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中心向两边扩展。线状加热最好有两人同时操作进行,在分别加热三角形。三角形的宽度不应超过板厚的两倍,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。
注:以上三角形的加热方法同样适用于构建的旁弯矫正,加热时应采用中温矫正,浇水要少。
1.3柱,梁,撑,腹板的波浪边形
矫正波浪变形首先要找出凸起的边锋,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=(4&+10)mm(d为加热点直径,&为板厚)计算得出加热值。烤嘴自波峰起做螺旋形移动,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,再用大锤击打手锤,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。矫完一个圆点后在进行第二个波峰点的加热,方法同上。为加快冷却速度,可对 Q235钢进行加水冷却。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。
2.结 语
火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都属于内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力叠加,回事柱,梁,撑的纵应力超过许用应力,从而导致承载安全系数的降低,因此一定要在钢结构制造中慎重。尽量采用合理的工艺措施以减少变形。较正式尽量采用机械矫正法,当不得不用火焰矫正时应注意以下几点:1.烤火附近不应在横梁最大应力截面附近。2.校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,以改善加热应力区的应力状态。4.加热温度最好不要超过700度。