焊接变形的火焰矫正文档格式.docx

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实质上火焰矫正是利用金属局部受火焰加热后的冷却收

缩所产生的张力去拉直原来已经产生的各种焊接变形.

一

火焰矫正的关键

准确的加热位置,适宜的加热温度,合适的加热深

度,正确的矫正顺序以及合理加热方式这五个方面是提

高火焰矫正效果的关键.不同的加热位置可以矫正不同

方向的变形,不同的加热温度,可以获得不同的矫正变

形能力.而与加热后的冷却速度关系不大,但冷却速度

增大,会使金属变脆,可能引起裂纹.

1.加热位置的确定

并不是所有的变形位置都是矫正的正确位置,变形

往往存在于刚性较差的部位.

加热位置一定要选择存焊件变形后的凸面部分,如

果选择在变形的凹面,则变形将越矫越大.所以说如果

加热位置定错了,不但矫正不了变形,有时甚至还会得

囡芏笪兰塑塑堡型.热舡

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到相反的结果.另外注意不要在同一位置反复加热,同

部位加热不得超过两次,加热位置通常都远离焊缝.

2.加热温度

在火焰矫正所允许的范围内,一般来说,钢材的加

热温度与变形能力成正比.加热部位的温度必须高出相

邻未加热部位,使得受热金属热膨胀受阻,产生压缩塑

性.火焰矫正时,加热火焰通常为中性焰,若要限制加

热深度可采用氧化焰.常用结构钢加热温度一般控制在

600—800~C（从钢材表面颜色上看,应在褐红色至淡樱

红色之间）,最高≤850℃,最低为360~C左右.温度过

高时,会使钢材的组织发生金属变脆,影响韧性,并产

生较大的残余应力,大大降低钢材的力学性能及结构承

载能力;

温度过低时,由于产生的压缩塑性变形量小,

矫正效果不显着.

工程机械常用的材料Q345钢板在使用火焰矫正时,

加热温度&

700%时不能用水冷却.淬火倾向较大的钢

材及比较厚钢板温度&

700~C,矫正时同样也不能用水

冷却.低碳钢和Q345等常用低合金钢,当板厚不大,

加热温度在360—700~c时,可用水火矫正.采用水火矫

正时,要等钢材温度冷却到失去红态时再浇水（见下

表）,切记加热过程中不要进行浇水.火焰矫正过程用

水冷却的目的是限制热胀的范围,增加对加热区的挤压

作用,可立即看到矫正效果,不必等待.

火焰矫正时的加热温度与表面颜色的对应关系

加热温度/℃冷却方式钢材表面颜色与温度对照

深褐色（550～580）℃

360～600水冷

褐红色（580～650）℃

暗樱红色（650～730）℃

600～700空冷,水冷

深樱红色（730～770）oC

淡樱红色（800～830）℃

700～850空冷亮樱红色

（830—960）℃

3.加热深度

加热深度是控制矫正效果的重要环节之一.加热深

度一般控制在钢板厚度的2/3以下.三角形加热方式一

般为结构件宽度的2/5左右.若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,

否则将无效果.

4.矫正顺序

在矫正某一部分变形时,要考虑相邻部分和结构整

体的影响.当板厚不同时,先矫正厚板,再矫正薄板;

结构骨架和钢板都同时变形时,先矫正骨架变形,后矫

正钢板变形;

当强弱骨架相邻,先矫正强骨架变形,后

矫正弱骨架变形;

T形梁焊后变形先将腹板矫直,后矫正

翼板的角变形;

箱形梁变形先矫正扭曲变形,其次矫正

弯曲变形;

框形底架先矫正中梁,后矫正侧梁;

变形处

较多时,先将其表面分为几个区域,逐个区域进行矫正.

5.加热方式

焊接变形是永远避免不了的,在火焰矫正时,对构

件的应力要有正确的分析和判断,才能根据实际需要确

定合适的矫正方法.

（1）线状加热主要用于矫正角变形和弯曲变形,

其特点是横向收缩量一般大于纵向收缩量.加热线的宽

度越大,横向收缩也越大,尽量利用这一点来提高矫正

效果,线状加热的加热线宽度应为钢板厚度的0.5—2

倍,焊炬平均移动速度为4mm/s,加热速度应尽可能快

些,使钢板在横向产生不均匀的收缩,从而消除角变

形和弯曲变形.型材和板材的角接焊缝引起的角变形,

般只须在焊缝的背面进行线状加热即可矫正;

对于T

形接头角焊缝引起的角变形,可根据”板厚度增加,角

变形降低”的原则,适当增加钢板的厚度,促使角变形

减小.

图1是挖掘机结构件回转平台施焊图的一小部分,

图2是回转平台因焊接变形产生角变形而采取火焰矫正

的演示图.采用火焰矫正虽是一种传统的工艺,但此方

案已在实践中得到验证,效果非常好.此件不能采用机

械校正法,由于在A处及处采用机械校正受力不均

匀,有的地方能校到,有的地方校不到,而且常常会压

伤工件表面,校正效果不好.

把1部分,2部分,3部分先点固在一起（见图4）,

然后按图示所标注的焊角尺寸,进行两处周圈施焊.由

图l

图2

于A位置及B位置焊脚尺寸&

8ram,需采用多层多道焊

接,导致热变形比较大,焊好以后,动臂两端尺寸均

&

lt;

865mm,这时采用图3方式进行火焰矫正.由于钢板

比较厚,可在600～800%内,用多个大号气焊炬对准每

件侧板外侧两处同时作螺旋式线状加热,加热时焊炬应

稍作后倾,边加热边移动,始终保持表面加热.如果一

次加热未全部矫正,可待完全冷却后第二次加热,同时

根据结构和材料的具体情况,可再Jm#l,力.

加热位置

位置

图3

图4

（2）三角形加热三角形主要用于矫正厚度大,变

形量大的弯曲变形,其焊接加热的部位是在弯曲变形构

件的凸缘,三角形的底边在被矫正构件的边缘,顶点朝

参磊工.工—

廖溷量避幽;

.簦誊蓐

内.加热面积较大,收缩量也较大,尤其在三角形底部.

加热时产生的收缩量是边缘大,逐渐过渡到零.例如上

拱变形矫正时,在立板上用三角形加热矫正见图5,若第

次加热后还有上拱变形,在进行第二次加热,加热位

置选在第一次加热位置之间,加热方向由里指向边缘.

图5

构成挖掘机的主要结构件转台,由于焊接变形区

比8区低5一[Omm,此时采用三角形加热法矫正,在C

区阴影部分加热,选用矫正温度在360—700℃内,即可

达到矫正的效果,同样另一边若出现类似,加热另一边

阴影部分,结果也很好（见图6）.此件若采用机械校

正,会把U形板压变形,不但达不到校正目的,还会对

_T件转台起破坏作用.

图6

（3）点状加热传统的火焰矫正方法,通常是用于

处理厚度&

8mm的钢板.对于&

8mm的钢板一般使用点

状加热.点状加热主要于薄板产生变形的矫正,采用

点状加热时的火焰矫正点的点数可根据构件变形情况确

定,由几点到几十点,点的排列一般为梅花状式.

若钢板厚度在3mm以下时,加热点直径为18～

20mm,加热点之间的中心距为80mm左右,加热温度

500%左右,此时钢板呈紫樱色;

若钢板厚度在4ram以

上时,加热点直径根据变形情况适当增大,加热点之间

的中心距可增大到150ram左右,加热温度500—700℃,

此时钢板呈深樱红色;

加热后可采用水冷,若钢板厚度

8mm时,应采用自然冷却.

点状加热采用多孑L压板防止薄板在加热过程中变

墨笙箜塑堡篁参属热加工WW.metaIWOrkingI950C0m

形,通过压板上sl,-ft,/~l热,限制受热面积,增强矫形效

果;

点状加热有时为提高薄板矫正速度和避免冷却后在

加热处出现小泡突起,在加热完一个点后,立即用木锤

锤打加热点及其周嗣区域,钢材背面用木锤垫底,紧接

着浇水冷却.

二,火焰矫正技术要求

（1）焊合件经矫正后一般不做退火处理,对有技术

要求的矫正工件要做退火处理时,其退火温度一般为

650.

（2）若想降低焊件的变形,必须要从引起变形的源

头解决,而不是在后续的工序中变形越来越多的时候再

进行矫正.

（3）火焰矫正前提条件不得损坏母材和焊缝,矫正

后焊缝处的焊接残余应力状态基本保持不变,不能破坏

母材的力学性能.

（4）热矫正的目的不是让所矫正的工件完全平直,

而是把其控制在误差范围内.

钢板矫正后的允许偏差h见图7,钢板的挠曲矢高_厂

（每lO00mm范围内）,在6（钢板厚度）≤14mm时,h

≤1.5mm;

在6（钢板厚度）&

14mm时,h≤1.0mm.

7

（5）矫正后钢材表面不允许有明显的凹面和损伤,

表面划痕深度≤0.5nlm;

矫正时对于中厚钢板,温度未

降到室温时不得锤击.

（6）加热区域必须避开焊接接头及节点处;

加热区

域应靠近变形曲线的初始端,这样利于消除变形.

三,结语

对于多人同时对某一1_件进行火焰矫正时,要密切

配合,遵守操作规程,才能对构件变形的火焰矫正得到

很好的效果.火焰矫正的优点是操作方便,机动灵活,

般使用的工具是气焊炬,可以在大型复杂结构上进行

矫正,对各种变形都有一定效果.火焰矫正是根据结构

特点和矫正的变形实际情况,确定加热方式和加热位

置,并能凭经验目测控制加热区域温度,获得比较好的

矫正效果,从而满足工件的使用性能.MW

（20101122）