钢柱火焰发矫正专项方案

钢结构矫正就是通过外力或加热作用，使钢材较短部分的纤维伸长：或使较长部分的纤维缩短，最后迫使钢材反变形，以使材料或构件达到平直及一定几何形状要求，并符合技术标准的工艺方法。 矫正的分类：按加工工序分有：原材料矫正、成型矫正、焊后矫正等。按矫正时外因来源分有：机械矫正、火焰矫正、高频热点矫正、手工矫正、热矫正等。按矫正时温度分有：冷矫正、热矫正等。火焰矫正的原理。钢材受热以1.210-5（摄氏度）的线膨胀率向各个方向伸长。由于周围物体对受热处物体的限制，受热物体受到压缩，当冷却时就会比原来的长度有所减少，故收缩后的长度比未受热前有所缩短。这种特性就为火焰矫正提供可能。用此法矫正时，在适当位置对构件进行火焰加热，当构件冷却时即产生很大的冷缩应力，达到矫正变形的目的。火焰矫正常用方法及温度控制。火焰矫正常用的加热方法有点状加热、线状加热和三角加热三种。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0.52倍，多用于变形量较大或刚性较大的结构。三角形加热的收缩量较大，常用于矫正厚度较大、刚性较强的构件的弯曲变形。火焰矫正工艺规程。进行火焰正确操作要遵守一定的工艺规程，一般可按如下工艺规程进行操作：1做好矫正前的准备，检查氧、乙炔、工具、设备情况，选择合适的焊炬、焊嘴。2了解矫正的材质，及其塑性、结构特性、刚性，技术条件及装配关系等，找出变形原因。3用目测或直尺、粉线等测量变形尺寸，确定变形大小，并分析变形的类别。4确定加热位置和加热顺序，考虑是否需加外力。一般先矫正刚性大的方向和变形的部位。5确定加热范围、加热温度和深度。一般对于变形的工件，其加热温度为600800摄氏度，焊接件的矫正加热温度700800摄氏度。6检查矫正质量，对未能达到质量要求的范围进行再次的火焰矫正。矫正量过大的应在反向进行火焰矫正，直至符合技术要求。注：此方案参考资料，建筑钢结构施工手册，中国钢结构协会编著，中国计划出版社出版。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2090mm，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。1.3 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5090mm，当钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应放大，可按d（410）mm（d为加热点直径；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600700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。2 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。