钢结构焊接变形的火焰
矫正方法
内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
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
温度的关系如图1虚线所示，一般可简化为实线所示，即当例）的屈服极限σ
s
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。
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。
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。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：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。
2.3.1低温矫正低碳钢
根据图1中加热到500—600οC时，低碳钢的屈服极限已大幅度下降，加热到这个温度范围，可以起到火焰矫正的目的，且金相组织和机械性能不变。由于喷水、冷却速度快，火焰矫正效率高。这种方法我们在实际生产中采用较少。
2.3.2中温矫正
中温矫正时金属的加热温度在600—700οC，屈服极限σ
更接近零值。加热
s
温度仍在相变温度以下，金属组织没有相变，因此金属的机械性能也变化不大。中温矫正在我们实际生产中经常使用。
2.3.3高温矫正
这一温度范围内虽然存在金属组织的相变，但由于Q235、Q235F和Q345等钢材在空气中冷却后，仍然可以得到退火组织，其机械性能变化也不大。但如果加热温度过高，会引起奥氏体晶粒长大，冷却中得不到细化，则会增加金属的脆性，降低冲击韧性。
应注意，对Q345钢加热至相变温度的情况下不得使用水冷，否则将产生低碳马氏体，影响冲击韧性。
对加热温度，还应注意线状加热应限制在650οC以下，点状加热时应限制在750οC以下。
3 钢结构焊接变形的种类及火焰矫正
钢结构中的主要构件为焊接H型钢梁、柱。其焊接变形经常采用的三种火焰矫正法为：（1）线状加热法；（2）点状加热法；（3）三角形加热法。以下具体介绍在攀钢三期钢构制造中解决不同部位变形的施工方法。
翼缘板的角变形。
矫正H型钢梁、柱焊接角变形。在翼缘板上面（对着韩焊缝外）纵向线状加热，注意加热范围不能超过两焊脚所控制的范围，可以不用水冷却，见图4。线状加热时要注意：（1）不应在用一处反复加热；（2）加热过程中要浇水。这两点是火焰矫正的一般原则。
梁、柱的上拱（下挠）弯曲
方法一：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。为避免产生旁弯和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减小焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时较大的横向收缩，较难掌握。
方法二：翼板上作线状加热，在腹板上三角形加热，见图5。用这种方法矫正梁、柱的弯曲变形，效果显着，横向线状加热宽度通常取20—90mm，板厚小时，加热带要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两人操作完成，再分别加热三角形。三角形的宽度应不超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形应由顶部开始，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。
梁、柱的旁弯变形
梁柱的旁弯变形采取对翼板边进行三角形加热，如图6。
具体方法和要求同中方法二所述。采用中温矫正，浇水要少，如淋浴程度即可。另外还需注意对厚度较大或淬硬倾向较大的钢材，不能采用水冷。为提高矫正效果和质量，在加热过程中用夹具把翼缘板向凹侧夹固。
4 结语
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，会使梁柱的总应力超过许用应力，而降低承载安全系数，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小变形，在确定需要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，可多选几个截面；
（3）宜用点状加热方式，以改善加热区的应力状态；（4）加热温度最好不要超过700οC。
浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法
浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正方法 及焊接过程的规范问题 锅炉车间刘宝成 摘要：根据这些年的工作经验，结合相关焊接资料，文中阐述了钢制产品焊接变形的主要种类，以及本人对焊接变形的火焰矫正施工方法的粗浅看法以及在焊接方法中需要注意的规范问题。关键词：火焰矫正焊接变形 0引言 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，目前，钢制产品在生产建设工程和日常生活中得到了广泛的应用。而钢结构厂房的生产工艺的诞生，为现代建设工程增添了一道亮丽的风景线。然而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在着焊接变形问题，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。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，就应设法进行矫正，使其达到符合产品质量的要求。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。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握不当，、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正需要有丰富的实践工作经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗浅的分析。 1 钢结构焊接变形的种类和火焰矫正方法 火焰矫正法是利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。此方法操作简单, 机动灵活, 适用面广。在使用时应注意控制火焰温度和加热位置。对低碳钢和普通低合金钢常采600～800℃的加热温度。由于需要再次加热, 对合金钢等慎用。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）
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，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面简单介绍解决不同部位变形的校正施工方法。 1.1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。 1.2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。 注：以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正。加热时应用中温矫正，浇水要少。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
钢结构焊接变形的控制与矫正 一、前言 钢结构离不开焊接，焊接必然产生一定量的焊接变形，焊接变形的控制与矫正尤为重要，其焊接的质量和生产效率直接影响到钢结构的建造周期和使用寿命。 二、焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。 （一）影响焊接热变形的因素 1.焊接工艺方法。不同的焊接方法，将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。一般来说，自动焊比手工焊加热集中，受热区窄，变形较小。CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，变形小。 2.焊接参数。即焊接电流、电弧电压和焊接速度。线能量愈大，焊接变形愈大。焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大，随焊接速度增大而减小。在3个参数中，电弧电压的作用明
显，因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。 3.焊缝数量和断面大小。焊缝数量愈多，断面尺寸愈大，焊接变形愈大。 4.施工方法。连续焊、断续焊的温度场不同，产生的热变形也不同。通常连续焊变形较大，断续焊变形最小。 5.材料的热物理性能。不同的材料，导热系数、比热和膨胀系数等均不相同，产生的热变形也不相同，焊接变形也不相同。 （二）影响焊接构件刚性系数的因素 1构件的尺寸和形状。随着构件刚性的增加，焊接变形愈小。 2胎夹具的应用。采用胎夹具，增加了构件的刚性，从而减少焊接变形。 3装配焊接程序。装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变，对控制构件的焊接变形有很大的影响。 一般来说，焊接构件在拘束小的条件下，焊接变形大，反之，则变形小。 三、钢结构焊接变形的种类 任何钢结构的焊接变形，可分为整体变形和局部变形。整体变形就是焊接以后，整个构件的尺寸或形状发生的变化，包括纵向和横向收缩（总尺寸缩短），弯曲变形（中拱、中垂）和扭曲变形等。局部变形是指焊接以后构件的局部区域出现的变形，包括角变形和波浪变形等。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 根据多年经验，结合国内同行相关资料，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。 关键词：火焰矫正焊接变形施工方法 目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接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。 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。 1钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；（2）点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢） 低温矫正500度?600度冷却方式：水 中温矫正600度?700度冷却方式：空气和水 高温矫正700度?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，包括厚度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。 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
钢结构焊接变形的火焰校正方法 目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接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。 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。 1 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢） 低温矫正 500度～600度冷却方式：水 中温矫正 600度～700度冷却方式：空气和水 高温矫正 700度～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，包括厚度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。 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
钢结构焊接变形的火焰 矫正方法 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
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 温度的关系如图1虚线所示，一般可简化为实线所示，即当例）的屈服极限σ s 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。 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。 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。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：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。 2.3.1低温矫正低碳钢 根据图1中加热到500—600οC时，低碳钢的屈服极限已大幅度下降，加热到这个温度范围，可以起到火焰矫正的目的，且金相组织和机械性能不变。由于喷水、冷却速度快，火焰矫正效率高。这种方法我们在实际生产中采用较少。 2.3.2中温矫正 中温矫正时金属的加热温度在600—700οC，屈服极限σ 更接近零值。加热 s 温度仍在相变温度以下，金属组织没有相变，因此金属的机械性能也变化不大。中温矫正在我们实际生产中经常使用。 2.3.3高温矫正 这一温度范围内虽然存在金属组织的相变，但由于Q235、Q235F和Q345等钢材在空气中冷却后，仍然可以得到退火组织，其机械性能变化也不大。但如果加热温度过高，会引起奥氏体晶粒长大，冷却中得不到细化，则会增加金属的脆性，降低冲击韧性。 应注意，对Q345钢加热至相变温度的情况下不得使用水冷，否则将产生低碳马氏体，影响冲击韧性。
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
船体结构焊接变形的控制与火工矫正研究 发表时间：2018-11-26T09:45:17.063Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：王海峰 [导读] 摘要：在船舶制造过程中，船体结构变形十分常见，在焊接船体结构的过程中，受结构熔化不均的影响，加剧了结构内部的应力反应，进而导致变形。 沪东中华造船（集体）有限公司 摘要：在船舶制造过程中，船体结构变形十分常见，在焊接船体结构的过程中，受结构熔化不均的影响，加剧了结构内部的应力反应，进而导致变形。本研究在对船体结构焊接变形的原因进行综合阐述的基础上，论述了船体结构焊接变形的防控办法，并介绍了船体结构焊接变形的火工矫正措施，以期为相关人士提供借鉴和参考。 关键词：船体结构；焊接变形；火工矫正 前言：通常情况下，完整的船舶是由多个船体结构焊接而成的，通过对焊剂和母材的充分利用，有助于实现对船体结构的整合。但在实际的焊接过程中，船体在受热不均的影响下，会产生较强的焊接应力，诱发船体结构变形，进而会导致船体结构的稳定性欠佳。因此，做好船体结构焊接变形的防控工作，具有十分重要的现实意义。 一、船体结构焊接变形的原因 与古老的船舶建造不同，在进行现代化的船舶建造时，大量的钢结构应用在其中，进行钢结构的拼装时自然而然的就需要用到焊接工艺，将焊接工艺在应用到船舶焊接的工作中，应重视做好变形防控工作，形成经济效益的保障。实践调查结果表明，在焊接过程中，热量传输不均是导致船体变形的主要原因。受所输入热量差异性的影响，容易诱发船体内部结构发生金属运动，从而加速局部变形和整体变形的产生。其中、结构因素、材料因素以及制造因素是导致金属运动发生的主要原因。材料因素是指材料性能指标发生改变，排除人为引发改变的可能性。制造因素和结构因素均建立在人为活动的基础上，在可控范围内。工作人员应将控制焊接构件的刚性条件和热变形作为主要途径，防止船体结构发生塑性改变，对焊接工艺进行合理选择，科学设置焊接参数，并促进胎夹具的合理使用，为实现对变形的有效控制奠定良好的前提条件[1]。 二、防范船体结构焊接变形的有效对策 众所周知，船体结构一旦发生变形，会引发极为严重的后果，对社会民众的财产和生命安全构成了严重威胁。因此，在建造船舶的过程中，应注重完善对船体变形的防控工作，严格依据相关图纸进行建造，严禁出现超标准行为。 第一，工作人员应重视做好焊接方向和顺序的电流大小的选择工作，为焊缝的横向和纵向伸缩留出较大的空间，针对对接焊缝，则应确保焊接方向与自由端保持一致，在角焊缝和对接焊缝的收缩量均较大的情况下，应首先焊接对接焊缝。同时，护理人员确保焊缝的应力分布良好，将焊缝铲除干净，从根本上预防裂纹的产生。第二，焊缝的尺寸与船体变形之间具有十分密切的联系。若焊缝尺寸低于标准要求，会导致船体结构的承载力降低，进而产生裂纹。因此，工作人员应在确保承载力不受影响的同时，合理设置焊缝的尺寸，尽量降低焊缝的数量，防止对校正结果产生不利影响，将压型机构作为肋板结构的替代品，实现对变形现象的科学防范。同时，工作人员应着力提升焊缝位置选择的合理性，预留合适的收缩余量，并预留焊夹具的位置，形成防控变形的重要依托。第三，工作人员应充分发挥反变形法的重要价值，将板厚设置为8-12mm，在焊接前，对上下盖板进行反变形处理，之后执行焊接操作，从根本上防控焊后角变形的产生。同时，船舶的管接头大多集中于船舶的上方，因此，需要借助于反变形夹具进行控制，实现对弯曲变形的有效消除。第四，在焊接开始前，工作人员应对船体构件施加刚性束缚，防止其因缺乏约束发生自由变形。例如，在法兰的焊接过程中，通过对两个法兰进行背对背处理，能够实现对角变形的有效预防。在焊接薄板时，在四周设置压铁，能够有效防控波浪变形。尽管有学者指出，采用刚性固定法焊接，其焊件仍会存有一定的变形，但与未实施该方法前相比，仍具备明显的优越性。但需要引起注意的是，针对容易发生开裂的材料，应谨慎使用该方法[2]。 三、船体结构焊接变形的火工矫正方法分析 火工矫正是指通过局部加热、手工敲击或强迫冷却等手段，使零部件或船体某部位获得正确形状的方法。火工矫正和机械矫正是焊后常见的变形矫正方法。在船体构件焊接完毕后，只能够通过火工矫正的方法，实现对残余变形的消除。本文所探讨的火工矫正方法，通常针对局部火工矫正法，原因是受涂装工艺选择差异性的影响，采用整体火工矫正方法在面积上存在一定束缚，采用局部火工矫正方法对焊接构件进行加热，能够实现对焊后变形的抵消，提升船体构件焊接的科学性。 现阶段，我国常用的火工矫正方法通常包括以下几种：第一种，圆正法。圆正法是指在焊接构件发生变形的区域进行环形加热，使其在焊件表面形成火圈，待温度升至800℃，在火圈上方撒入冷水，在将变形区调平后停止加热。采用圆正法矫正，应由变形较小的地方开始矫正，防止因产生应力过大而导致的龟裂现象。第二，条状加热矫正法也是矫正焊件变形的常用方法，条状加热矫正法是指将焊件的加热轨迹转变为粗线条状，并沿着该方向进行单向移动加热，使其形成粗条状的火圈，这种矫正方法有助于增加焊件的收缩量，对加热面积不存在限制，因而工作效率较高。第三，螺旋带状火圈加热矫正方法也是火工矫正方法的典型代表，这种方法促使焊件形成螺旋状的加热轨迹，待加热温度升至800℃后再进行冷却处理。实践研究证实，该方法对板材厚度8mm以上的变形具有良好的矫正效果。第四，在火工矫正的过程中，格状加热方法也十分常见。格状加热矫正法是指通过促使加热轨迹形成网格，并执行冷却操作，实现对变形角的科学矫正。 结论：综上所述，在建造船舶的过程中，受多种因素的综合作用，极容易诱发船体的变形。工作人员在研究的过程中发现，运输因素、焊接因素和吊装因素是导致焊件变形的罪魁祸首。因此，相关人员应注重对物理矫正和火工矫正方法的综合利用，实现对焊件变形的科学控制和处理，从整体上提升传播的使用性能，提升船舶建造的经济性。 参考文献： [1]张珍强.船舶焊接变形的形成研究与控制方法[J].建材与装饰，2017（46）：246-247. [2]王江超，史雄华，赵宏权.基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形研究综述[J].中国造船，2017，58（02）：230-239.
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，屈极限σ s 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。 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
钢结构焊接变形火焰矫 正方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 , , , , 摘要：根据多年经验，结合国内同行相关资料，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。 关键词：火焰矫正焊接变形施工方法 目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接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。 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。 1钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面 介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢） 低温矫正500度～600度冷却方式：水 中温矫正600度～700度冷却方式：空气和水 高温矫正700度～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，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。 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。 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
焊接变形的影响因素及控制 摘要 焊接过程是对焊件的局部进行高温加热使其达到融化状态，随后快速冷却结晶形成焊缝，由于急剧的非平衡加热及冷却,结构将不可避免地产生焊后残余变形、应力以及金属组织的变化。焊接应力与变形直接影响焊件的尺寸精度、强度、刚度、稳定性以及耐腐蚀性能等。是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。焊接应力与变形过大时，不仅给产品制造工艺增加困难，还会因焊接裂纹或变形过大无法矫正而导致构件报废，造成巨大经济损失。本文主要阐述焊接变形的影响因素、控制措施和方法。 关键词:焊接变形;影响因素;控制措施 目录 摘要 (1) 关键字 (1) 第一章引言 (2) 第二章系统总体设计 (2) 2.1 单片机的选择 (2) 2.2 物位传感器的选择 (2) 第3章自动送料小车主电路设计 (3) 3.1 系统结构原理图 (3) 3.2 主机电路核心器件介绍 (3) 3.3 AT89C51主要性能参数 (3) 3.3.1 AT89C51 功能特性概述 (3) 3.3.2 AT89C51 引脚功能说明 (3) 3.3．3 时钟振荡器 (4) 第4章系统软件设计 (4) 4.1 系统的抗干扰及可靠性 (4) 4.2 软件设计 (5) 结论 (8) 参考文献 (9) 第一章焊接应力 在没有外力的情况下，物体内部存在的应力称为内应力，内应力在物体内部自相平衡，即物体内部各方向的内应力总和等于零，内应力对于任何一点的力矩总和等于零。常见的内应力有以下几种： 1、热应力：又称温度应力。它是在不均匀加热及冷却过程中所产生的应力，它与加热温度和加热不均匀程度、焊件的钢度以及焊件材料的热物理性能等因素有关。 2、相变应力：金属发生相变时，由于体积发生变化而引起的应力。 3、装配应力：在装配和安装过程中产生的应力。例如：紧固螺栓、热套结构等均匀有内应力产生。 4、残余应力：当构件上承受局部荷载或经受不均匀加热时，都会在局部地区产生塑性应变。当局部外载撤去后或热源离去，构件温度恢复到原始的均匀状态时，由于构件内部发生了不能恢复的塑性变形，因而产生了内应力，即残余应力。残留下来的变形即残余变形。 焊接过程中焊件的热应力是随时间而变化的瞬时应力，焊后残余下来，即为残余应力。按照焊接应力在空间的方向可以分为单项应力、双向应力和三项应力。薄板对接时，可以认为是双向应力。大厚度焊件的焊缝，三个焊缝的交叉处以及存在裂缝、加渣等缺陷通常出现三向应力，三相应力使材料的塑性降低、容易导致脆性断裂，它是一种最危险的应力状态。
造船中的焊接变形和反变形控制 1.研究背景 船舶工业是传统的劳动密集型装配制造业，焊接操作是其中主要的作业形式之一，焊接水平的高低在很大程度上决定了船体的质量和生产效率,而焊接变形又是焊接过程中最难控制的一环。焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作荷载作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是船舶结构早期失效的主要原因,也是造成船舶结构疲劳强度降低的原因之一[1]。焊接变形对现代造船技术的应用产生了障碍。由于焊接变形对船舶建造质量、成本和周期都具有重要影响，工业界一直对其非常重视，对焊接变形从实验和理论上进行了大量研究，希望能够对焊接过程进行有效预测和控制。反变形可以控制焊接变形，降低残余应力，且方法简单易行，在船舶行业有广泛的应用。 2.背景内容 针对造船中的焊接变形，国内外专家进行大量的研究。焊接过程是一个非平衡的、时变的、带有随机因素影响的物理化学过程，它涉及电弧物理、传质传热和力学等方面。至今对焊接过程变形的实时检测与监控仍是困难的，不仅需要特殊的方法，而且对设备的要求也很高。随着计算机软、硬件技术的快速发展，使得焊接热加工过程的数值模拟应运而生，实践证明数值模拟对于研究焊接现象是一种非常有用的方法。 2.1国外专家的预测和研究 20世纪30年代以来，许多苏联学者就开始了焊接变形计算与控制研究。如C.A.库兹米诺夫[2]研究了典型船体结构总变形和局部变形的计算方法，提出了减少和补偿焊接变形以及矫正主船体结构的解决方案。Greene和Holzbaur[3]开展了降低焊接残余应力和变形的研究，目前降低残余应力和焊接变形技术大多数由他们制定的法则演变而来。法国的国际焊接研究所对“焊接结构中残余
如何防止焊接变形 1、焊接变形的种类： 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2、如何利用合理的装配焊接顺序来控制焊接残余变形？ 不同的构件形式应采用不同的装配焊接方法。 1）结构截面对称、焊缝布置对称的焊接结构，采用先装配成整体，然后再按一定的焊接顺序进行生产，使结构在整体刚性较大的情况下焊接，能有效地减少弯曲变形。 例如，工字梁的装配焊接过程，可以有两种不同方案，见图4。若采用图4b所示的边装边焊顺序进行生产，焊后要产生较大的上拱弯曲变形；若采用图4c所示的整装后焊顺序，就可有效地减少弯曲变形的产生。
2）结构截面形状和焊缝不对称的焊接结构，可以分别装焊成部件，最后再组焊在一起见图5。图5b所示的方案由于焊缝1离中性轴距离较大，所以弯曲变形较大，而图5a所示的焊缝1 的位置几乎与上盖板截面中性轴重合，所以对整个结构的弯曲变形没有影响。 3、如何利用合理的焊接顺序来控制焊接残余变形？ ⑴对称焊缝采用对称焊接当构件具有对称布置的焊缝时，可采用对称焊接减少变形。如 图4所示工字梁，当总体装配好后先焊焊缝1、2，然后焊接3、4，焊后就产生上拱的弯曲变形。 如果按1、4、2、3的顺序进行焊接，焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形， 因为焊缝的增加，结构刚度逐渐增大，后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小，虽然两者方向 相反，但并不能完全抵消，最后仍将保留先焊焊缝的变形方向。 ⑵不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大，故焊缝少的一侧先焊时，使它 产生较大的变形，然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消，就可以减少整个结构的变 形。
钢结构焊接变形的火焰校正方法 钢结构焊接变形的火焰校正方法 目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接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。 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。 1 钢结构焊接变形的种类与火焰矫正 钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。 以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢） 低温矫正500度～600度冷却方式：水 中温矫正600度～700度冷却方式：空气和水 高温矫正700度～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。16M n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。 1.1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。 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
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)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(Q235B)和低合金高强度钢(Q345B)火焰矫正。 2)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（45#）和低合金高强度钢(Q345B)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℃。 3)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（45#）和合金高强度钢（Q345B）不能采用高温加热矫正。 1.2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或采用在矫正部位用“测温笔”做好记号，待加热到测温的温度“记号”融化则停止加热。 1 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。 （1）对于厚度在10mm以下的钢板，采用氧化焰。 （2）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。 （3）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）火焰矫正加热速度
船舶焊接变形的控制与矫正 摘要：现代造船中焊接工作量在整个船体建造总工作量中占相当大的比例，如不能很好地控制焊接变形，将会给船体装配、主辅机系统的安装带来极大困难，甚至达不到检验要求；本文针对船舶焊接变形的控制与矫正问题，首先分析了产生变形的原因，然后阐述了各种焊接变形的种类，最后分别从变形的控制以及矫正两个方面探讨了减少焊接变形的方法。 关键词：船舶；焊接变形：变形控制；矫正 0.前言 1船体具有足够强度是船舶安全航行、正常营运的基础。要保证船体强度，在建造检验中，必须控制好造船材料、结构装配及结构焊接三个环节的质量。而三个环节中，焊接又是船体建造中最重要又最难控制的一个环节。如何控制和提高焊接质量，对船体监造验船师来讲是一个重要课题。 众所周知，所谓船体建造，其过程就是施工者依据施工图纸的技术要求对不同规格的钢材进行“放样、下料、加工”，然后再利用焊接工艺方法将它们“缝合”在技术图纸所规定的各自的位置上，从而形成整个船体。焊接对保证船体的强度起着决定性作用。在本文中着重讲解讨论船舶焊接变形的控制与矫正。 船体结构是一种典型的焊接结构。据统计，现代造船中焊接工作量在整个船体建造总工作量中占相当大的比例，焊接的质量和生产效率直接影响到船体的建造周期、成本和使用性能。对船体钢板比较薄的船舶来说，焊接引起的变形更为严重，如不能很好地控制焊接变形，将会给船体装配、主辅机系统的安装带来极大困难，甚至达不到质量检验要求，施工中焊接变形的控制与矫正显得尤为重要。为了更好的控制焊接变形以及对焊接变形进行矫正，本文首先分析一下焊接变形的原因。
1.焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程。焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束．出现了压缩塑性变形．这就产生了焊接残余变形。钢材的焊接通常采用熔化焊方法, 是在接头处局部加热,使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属, 形成熔池,随后冷却凝固成固态金属,使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热,融合线以外的母材产生膨胀,接着冷却,熔池金属和熔合线附近母材产生收缩,因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行, 膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。 焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。影响焊接变形的因素很多,但归纳起来主要有材料、结构和工艺3 个方面。 1.1材料因素的影响 材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。不同的材料具有不同的热物理性能，例如材料不同，导热系数、比热和膨胀系数等均不相同，产生的热变形也不相同，焊接变形也不相同。 1.2结构因素的影响 焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。结构在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影响。一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加,在
薄板结构件焊接变形的控制与矫正 一、前言 薄板结构件一般指由厚度不大于4毫米的钢板（包括不锈钢板、镀锌板、白铁皮）组焊而成的结构件。在焊接过程中,不可避免会产生一些变形,下面就针对变形控制与矫正进行探讨。 二、焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。 二、焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。 二、焊接变形产生的原因 电弧焊是一个不均匀的快速加热和冷却的过程，焊接过程中及焊后，焊接构件都将产生变形。影响焊接变形最根本的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件。在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压缩塑性变形，这就产生了焊接残余变形。 （一）影响焊接热变形的因素 1.焊接工艺方法。不同的焊接方法，将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。一般来说，自动焊比手工焊加热集中，受热区窄，变形较小。CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，变形小。 2.焊接参数。即焊接电流、电弧电压和焊接速度。线能量越大，随焊接速度增大而减小。在3个参数中，电弧电压的作用明显，
因此低电压高速大电流密度的自动焊变形较小。3.焊缝数量和断面大小。焊缝数量越多，断面尺寸越大，焊接变形越大。4.施工方法。连续焊、断续焊的温度场不同，产生的热变形也不同。通常连续焊变形较大，断续焊变形最小。5.材料的热物理性能。不同的材料，导热系数、比热和膨胀系数等均不相同，产生的热变形也不相同，焊接变形也不相同。 （二）影响焊接构件刚性系数的因素 1构件的尺寸和形状。随着构件刚性的增加，焊接变形越小。2胎夹具的应用。采用胎夹具，增加了构件的刚性，从而减少焊接变形。3装配焊接程序。装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性的变化和重心位置的改变，对控制构件的焊接变形有很大的影响。一般来说，焊接构件在拘束小的条件下，焊接变形大，反之，则变形小。 三、薄板结结构焊接变形的种类 任何钢结构的焊接变形，可分为整体变形和局部变形。整体变形就是焊接以后，整个构件的尺寸或形状发生的变化，包括纵向和横向收缩（总尺寸缩短），弯曲变形（中拱、中垂）和扭曲 变形等。局部变形是指焊接以后构件的局部区域出现的变形，包括角变形和波浪变形等。 四、控制薄板结结构焊接变形的原则与方法 焊接过程中的热变形和施焊时焊接构件的刚性条件是影响焊接残余变形的两个主要因素。根据这两个主要因素可以认为焊接残余变形是不可避免的，即完全消除焊接变形是不太可能的。控制焊接残余变形必须从薄板结构件设计和施工工艺两个方面同时采取措施。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法 发表时间：2009-04-08T14:16:57.280Z 来源：《科海故事博览•科教创新》2009年第3期供稿作者：庞博[导读] 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。 摘要：根据多年经验，结合国内同行相关资料，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。关键词：火焰矫正焊接变形施工方法目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接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。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主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）低温矫正 500度～600度冷却方式：水中温矫正 600度～700度冷却方式：空气和水高温矫正 700度～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。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。注：以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正。加热时应采用中温矫正，浇水要少。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＝（4δ＋10）mm（d为加热点直径；δ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、结语 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；4．加热温度最好不超过700度。