鋼結(jié)構(gòu)件的火焰矯正典型實(shí)例

1、 一、框架鋼結(jié)構(gòu)變形的矯正 1. 簡(jiǎn)單框架鋼結(jié)構(gòu)變形的矯正 簡(jiǎn)單框架結(jié)構(gòu)是由很少型鋼焊接而成的， 在焊接點(diǎn)易引起型鋼的角變形。圖1 是四個(gè)25 # 槽鋼焊接而成的簡(jiǎn)單框架結(jié)構(gòu)， 焊后兩端伸出部分向內(nèi)水平( x - x)角度變形， 槽鋼窄面B 的變形。對(duì)角度變形( 通常稱為死彎) 的矯正， 應(yīng)在拐點(diǎn)處集中加熱， 并利用硬性物質(zhì)支撐( 防止受熱后的反方向膨脹) ， 加熱區(qū)要紅透。本例為半圓點(diǎn)矯正。如變形量較大， 可采用三角形法。 圖2 是圖1 的槽鋼產(chǎn)生的垂直( y - y) 角度變形( 槽鋼的立面H 的變形) ， 同上原則， 采用在拐點(diǎn)集中加熱的方法。由于是立面彎曲， 剛性大， 一般用三角形法矯

2、正， 先矯正兩處， 再矯正處。 2. 樓梯結(jié)構(gòu)變形的矯正 樓梯結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單框架結(jié)構(gòu)相似， 但因結(jié)點(diǎn)較多， 每點(diǎn)應(yīng)采用小的焊接規(guī)范， 中部比較近似彎曲變形， 兩頭有角度變形。圖3 是樓梯上下( y - y) 方向的變形。圖3a 是平直的樓梯。圖3b 是一邊槽鋼的彎曲變形;圖3c 是兩邊槽鋼同步的彎曲變形; 圖3d 是兩邊槽鋼不同步的彎曲變形。上述三種變形， 都采用大面上圓點(diǎn)加熱， 小面上( 翼緣) 帶狀加熱的矯正方法。每加熱一處可使彎曲量f下降6 7mm， 因此一般按此確定加熱點(diǎn)的位置和數(shù)量，且先從變形量大的位置開(kāi)始加熱。 5. 不對(duì)稱護(hù)板變形的矯正 圖7 是不同規(guī)格槽鋼組成的對(duì)稱框架， 又焊有=

3、3mm 和=10mm 的鋼板。焊接后左右( x - x) 變形較小， 主要是上下( y - y) 變形。由于一邊是10 # 槽鋼， 一邊是16 # 槽鋼， 且呈同向變形， 但16 # 槽鋼剛性大， 所以對(duì)16 # 槽鋼采用三角形加寬帶形的加熱規(guī)范( 圖7K - K) ; 對(duì)10 # 槽鋼采用圓點(diǎn)加寬帶形的加熱規(guī)范( 圖7P- P) 。 6. 扭曲變形的矯正 在型鋼的變形矯正一節(jié)， 已經(jīng)說(shuō)明了型鋼扭曲矯正。型鋼變形， 我們可以理解為線的變形， 線性扭曲變形主要形式是螺旋扭曲。對(duì)于護(hù)板結(jié)構(gòu)， 我們把它理解為一個(gè)平面( 或是一個(gè)相對(duì)厚度較小的體) ， 它的變形也就是平面變形。對(duì)于較復(fù)雜形態(tài)的平面變形

4、， 可列為扭曲變形的范圍。 因?yàn)榕で冃蔚膹?fù)雜性， 矯正的難度就很大。因此， 只有很熟練地掌握簡(jiǎn)單變形矯正的技術(shù)， 才能進(jìn)行扭曲變形的矯正。也就是說(shuō)， 扭曲變形的矯正， 是高一級(jí)的矯正技術(shù)。扭曲變形的矯正應(yīng)該遵循以下幾個(gè)原則： ( 1) 分析各部位的變形性質(zhì)。把總體變形分解為幾處局部變形， 以確定是彎曲變形( 慢彎) 或角度變形( 死彎) 等。 ( 2) 確定矯正順序。當(dāng)有幾處變形時(shí)， 應(yīng)先矯正大的變形， 后矯正變形小的; 先矯正彎曲變形， 后矯正角度變形; 先矯正旁彎， 后矯正面彎。 ( 3) 確定矯正范圍。如規(guī)范把握不準(zhǔn)時(shí)， 一般應(yīng)選用較小的規(guī)范， 切勿過(guò)量， 否則會(huì)導(dǎo)致工件的報(bào)廢。 (

5、4) 確定加熱點(diǎn)的順序。先加熱圓點(diǎn)， 再加熱線帶。扭曲是高一級(jí)矯正， 所以實(shí)例主要只作定性說(shuō)明。 圖8 是護(hù)板兩側(cè)縱向槽鋼焊后出現(xiàn)不同步的彎曲變形。A- A 槽鋼變形大于B - B ( f 1 f 2) ， 故先矯正A- A， 后矯正B- B。A- A ： 在槽鋼立面看， 翼緣( 小面) 上凸的邊緣，一般選3 4 個(gè)圓點(diǎn)， 順序加熱到900 ， 待圓點(diǎn)冷卻到變黑時(shí)， 檢測(cè)矯正量， 然后再選對(duì)應(yīng)圓點(diǎn)的位置， 在翼緣( 小面) 上進(jìn)行900 的帶狀加熱。如一個(gè)彎曲段很長(zhǎng)， 可分幾個(gè)小段按上述方式進(jìn)行矯正。但應(yīng)注意， 對(duì)應(yīng)于圓點(diǎn)的帶狀加熱區(qū)的數(shù)量， 要根據(jù)已經(jīng)矯正的程度來(lái)確定， 即先圓點(diǎn)加熱幾處，

6、如已完全矯直， 就不要再按圓點(diǎn)數(shù)量再加熱( 即帶狀加熱區(qū)的數(shù)量， 可少于圓點(diǎn)加熱區(qū)的數(shù)量) 。整個(gè)彎曲段， 重復(fù)采用先圓點(diǎn)后線狀的方式進(jìn)行矯正。B- B 與A- A 矯正原則和方法相同， 只是因變形量小， 確定圓點(diǎn)應(yīng)小一些( b2 b1) 或加熱點(diǎn)少一些。圖9 是護(hù)板較長(zhǎng)、較窄， 且兩面都有= 6mm 的鋼板， 由于焊縫長(zhǎng)， 所以變形量也大， 形成對(duì)角的波浪彎曲。由于為雙面鋼板， 所以焊接后剛性很大， 如果僅矯正兩邊的槽鋼， 是不能徹底矯正的。矯正的原則與方法同上， 但必須在鋼板的波浪彎曲的上凸起線上增加線性加熱。第二講 柱類工件變形的矯正( 上) 1. 刺梁變形的矯正刺梁是以雙拼槽鋼為主體的

7、構(gòu)件( 見(jiàn)圖10)。由于一側(cè)密集焊接= 10mm 鋼板，所以必然會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形。矯正先采用線帶在拱面加熱，矯正后如不完全平直，再用圓點(diǎn)加熱的方法做補(bǔ)充矯正。 對(duì)箱形為主體的刺梁( 見(jiàn)圖11) 采用兩邊三角形與拱面線帶加熱區(qū)相結(jié)合的方法矯正，加熱順序由三角形尖部開(kāi)始，先三角形后線帶，在槽鋼和重合部位要延長(zhǎng)加熱時(shí)間，使加熱區(qū)紅透。 2. 偏刺梁變形的矯正 偏刺梁為上下和左右不對(duì)稱結(jié)構(gòu)( 見(jiàn)圖12) ，焊接時(shí)必然產(chǎn)生兩個(gè)方向變形。 矯正分為主體梁矯正( 見(jiàn)圖12a) 和對(duì)一側(cè)鋼板的矯正( 見(jiàn)圖12b) 。對(duì)圖12b 的矯正，加熱必須控制在規(guī)范以下，溫度過(guò)高則會(huì)出現(xiàn)紅透，無(wú)矯正作用。如一次加熱后未能完

8、全平直，需在工件冷卻后，做補(bǔ)充加熱，補(bǔ)充的加熱線應(yīng)離開(kāi)原加熱線。 3. 小型立柱變形的矯正 小型立柱有很多種類，本文以花格式立柱、雙拼立柱和箱形立柱為典型實(shí)例，介紹其變形的矯正方法。 ( 1) 花格式立柱變形的矯正 花格式立柱的矯正規(guī)范見(jiàn)圖13 。對(duì)f 1 的矯正如不能完全平直，可在工件冷卻后，在原加熱線邊緣做補(bǔ)充加熱，補(bǔ)充加熱線的寬度略小于原加熱線。對(duì)f 2 矯正的小半圓加熱點(diǎn)，烤在槽鋼小面上，要求上下對(duì)稱，以防產(chǎn)生其他變形。 ( 2) 雙拼立柱變形的矯正 雙拼立柱( 見(jiàn)圖14) 是由兩支槽鋼扣在一起的工件，其剛性較差，不宜使用大的加熱區(qū)，否則會(huì)產(chǎn)生反向變形，或沒(méi)有矯正效果。f 1 的變形是

9、由于單側(cè)托架焊接引起的變形，采用圓點(diǎn)的加熱形式。圓點(diǎn)烤在工件的中心線上，托架兩側(cè)各一個(gè)加熱點(diǎn); f 2 的變形是型鋼雙拼焊接引起的，矯正的圓點(diǎn)小于f 1 的圓點(diǎn)，圓點(diǎn)烤在槽鋼大面兩側(cè)的同一水平線上，加熱面積、溫度應(yīng)一致。 ( 3) 小型箱形立柱的變形矯正 采用三角形與線帶相結(jié)合的加熱區(qū)。對(duì)托架部位的變形，采用的矯正方法見(jiàn)圖15 ，加熱區(qū)烤在焊有托架位置的兩側(cè)，而不是正對(duì)托架，以提高矯正能力。加熱區(qū)的三角形烤在柱體兩側(cè)，位置對(duì)稱，面積、溫度一致。圖15 的b2 為補(bǔ)充加熱區(qū)，在矯正加熱完成并冷卻后，視工件存留變形量選擇b2 加熱線寬度。 第二講 柱類工件變形的矯正( 下) 4. 箱形立柱雙向變形

10、的矯正 箱形立柱的種類很多，由不同型號(hào)的型鋼和不同厚度的鋼板組成，型鋼型號(hào)較小的經(jīng)常產(chǎn)生雙向變形，見(jiàn)圖16 。 矯正立柱的雙向變形，可采用變形柱體兩面加烤90線帶的方法( 柱體兩面) ，可減少加熱區(qū)數(shù)量，提高工作效率。 矯正規(guī)范見(jiàn)圖16，其中對(duì)雙向變形f1 的矯正為直角加熱區(qū)，加熱形式為單線帶，只在變形部位的兩個(gè)拱面上用線帶加熱區(qū)加熱；f2 為單向變形，采用常規(guī)的三角形和線帶結(jié)合的方法；對(duì)變形量較小的，采用單線帶加熱方法矯正。 5. 板拼立柱變形的矯正 板拼立柱為四面由鋼板組焊的立柱，板拼立柱的矯正時(shí)，加熱面積小于同截面的型鋼立柱。 板拼立柱變形的矯正規(guī)范見(jiàn)圖17。三角形加熱區(qū)，應(yīng)烤在與線帶加

11、熱區(qū)同一垂線的立柱兩側(cè)，加熱區(qū)全部紅透。 圖17為板拼立柱局部變形的矯正。立柱只有兩個(gè)平面不平直，f1 為矯正純兩面不平，采用雙三角組合的加熱方法，對(duì)矯正后產(chǎn)生的垂直于加熱區(qū)的變形，采用單線帶的方法矯正；f2 為立柱兩面變形量大，另兩面變形量小，對(duì)變形量大的采用三角形加線帶加熱區(qū)，對(duì)變形量小的采用線帶加熱區(qū)，加熱順序?yàn)橄热切?，后線帶加熱區(qū)。 6. 重型立柱變形矯正 重型立柱(圖18) 組裝后剛性極強(qiáng)，在組裝前應(yīng)認(rèn)真對(duì)型鋼初矯，尤其對(duì)作為中間支撐的工字鋼立向彎曲。 圖18中f1為立柱的立向彎曲，f2 為工字鋼不規(guī)范造成的局部變形，f3 為中間支撐工字鋼立向彎曲造成的柱體變形。對(duì)f1 變形的矯正

12、，采用深三角加寬線帶的強(qiáng)加熱區(qū)規(guī)范；對(duì)f2 變形的矯正，采用局部矯正的小三角加寬區(qū)規(guī)范；對(duì)f3 變形的矯正，采用寬線帶的強(qiáng)加熱區(qū)規(guī)范。 此工件的加熱區(qū)，凡鋼板與型鋼重合處都要增加加熱時(shí)間，使加熱區(qū)紅透，提高矯正能力。 7. 立柱雙面扭曲的矯正 立柱的雙面扭曲，是立柱相互平行的兩組平面，一組平直，一組扭曲。此類變形多產(chǎn)生于截面積較小、較長(zhǎng)的工件。 扭曲的原因分兩種：一種是由于立柱柱體的兩支型鋼有不同向的上下彎曲；另一種兩支型鋼有不同步的上下彎曲。 圖19 為由于兩支型鋼有不同步的上下彎曲而造成立柱雙面扭曲的矯正規(guī)范。第一、第二組加熱區(qū)為矯正雙面扭曲，第三組加熱區(qū)為矯正第一、第二組加熱區(qū)產(chǎn)生的變形

13、，第三組加熱區(qū)的加熱在扭曲矯正完成并冷卻后進(jìn)行。 8. 小型立柱四面扭曲的矯正 小型立柱的四面扭曲為常見(jiàn)的變形，多發(fā)生在細(xì)長(zhǎng)的工件上，由于工件剛性差，矯正采用輔助加熱的方法為宜，矯正規(guī)范見(jiàn)圖20 。 操作方法是：一支烤炬作矯正加熱，加熱的烤炬運(yùn)行500mm 之后，用另一支烤炬在加熱線的背面作輔助加熱( 加熱的烤炬繼續(xù)運(yùn)行) 。輔助加熱的溫度不得超過(guò)300 ，以達(dá)到輔助矯正而不產(chǎn)生塑性變形的作用。 圖20 中的兩組加熱區(qū)之間要有時(shí)間間隔，第一組加熱區(qū)完成并冷卻后，再進(jìn)行第二組加熱。 9. 重型立柱扭曲的矯正 重型立柱的剛性很強(qiáng)，產(chǎn)生扭曲后矯正難度很大，因此應(yīng)謹(jǐn)慎操作。矯正先將工件放置平架上，用水平尺測(cè)出扭曲量，根據(jù)扭曲量確