钢结构箱形梁焊接变形的火焰矫正.pdf

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1、第39卷第12期建筑技术开发Vo1．39，No．122012年12月BuildingTechniqueDevelopmentDee．2012钢结构箱形梁焊接变形的火焰矫正潘家生潘庆元潘家山(1．建研凯勃建设工程咨询公司，北京100013；2．北京机电研究所，北京100013；3．齐翔建工集团永翔公司，黑龙江齐齐哈尔161041)[摘要]在钢结构加工制作过程中，常因焊接电流、材质、工艺等诸多因素的影响，使钢构件产生应力和变形，这种变形是焊接时的不均匀加热引起的。箱形梁变形是一个复杂过程。矫正更是要注意方式方法和操作工艺。它不像普通梁的矫正，烤火时有很多选择的位置。但箱形梁内部是封上的。只有

2、在外侧采取措施，个别变形的矫正有一定难度。在操作和工艺上的要求要高一些。[关键词]钢结构箱形梁；起拱度偏差；腹板的中间下凹；加热温度；火焰矫正[中图分类号]TU391[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2012)12—0021—05某钢结构工程有箱形梁16个，每个长17m，箱受到两侧钢材的限制，又因截面平面变形的作用，在形外边宽0．4m，高1．2I13。上盖盖板0．6113。翼缘焊缝区产生拉力，它的方向与焊缝的纵向收缩产生两边各出0．10m，下盖板宽0．52m，翼缘两边各出横向残余应力，从而使焊件外部形状发生改变．这种0．06m，板厚20mm，腹板厚16mm；上下盖板及两变形

3、为焊接残余变形。腹板钢材均为Q345一B，抗扭横隔板及加劲肋为其实焊接过程就是把两块钢板或型钢焊接起Q235一B。来。但是实际上将一个构件上几种钢板焊成一个不1变形产生的原因可分开的一个整体，这就势必在两钢板焊缝中部产在钢结构加工制作过程中，常因焊接电流、材生拉应力，而在两端产生压应力。由于焊接过程质、工艺等诸多因素的影响，使钢构件产生应力和变中，应力随时间变化。焊缝先后冷却时间的不同，形，这种变形是焊接时的不均匀加热引起的。如：两先焊的焊缝已经凝固，具有一定的强度，它会防止钢板在焊接时某一瞬问各部位的膨胀和收缩不同而后焊焊缝在横方向的自由膨胀，使它发生横向的产生变形；焊缝的位置、顺序都

4、会影响焊接变形。焊塑性压缩变形，因而冷却后在后焊的焊缝内产生接应力与变形是互相关联的，有应力存在就有可能横向拉应力，而在先焊部分产生横向压应力。很造成变形；有变形出现也就说明有应力存在，焊接过明显，当施焊方向不同时，横向残余应力沿焊缝轴程是一个不均匀加热和冷却的过程。在施焊时，焊线上的分布也会不同，在最后施焊的末端必然产件上产生不均匀的温度场，这种温度场大多数情况生拉应力。下是非线性分布，在焊缝附近温度最高，达1600~C简单的说焊接应力产生的拉应力和压应力都是以上，其邻近区域则温度急剧下降，不均匀的温度场内应力，在焊件内构成平衡力系。由于内应力的作使钢材产生不均匀的膨胀，处于高温处的钢

5、材在加用，焊件的几何形状会被改变，焊缝和焊缝附近热影热过程中膨胀最大，但由于截面平面变形的作用，高响区的金属发生缩短，主要表现在两个方面上，一方温区受到两侧温度较底，膨胀量较小的钢材的限制，面沿着焊缝长度方向的纵向收缩，造成应力；另一方而不能自由地进行膨胀，于是焊件中产生了压应力面垂真于焊缝长度方向的横向收缩，致使边板翘起使高温区的材料受到挤压，产生局部塑性应变，又因产生角变形。为钢材在600~C以上时，已是热塑状态，承受压力使2箱形梁在制作中所产生的变形的火焰矫正高温区冷却过程中，已被压缩的高温区的收缩变形由于第一个箱形梁在制作、焊接工艺的试焊过收稿日期：2012—09—15程中产生了

6、几种变形形式。采取火焰加热方法进行作者简介：潘家生(1970．)，男，黑龙江省齐齐哈尔人，工程师，主要从矫正。选择火焰形式，氧一乙炔焰，其温度高，加热事土木工程的施工研究及施工管理。速度快，矫正效果好。氧～液化石油气火焰较氧一21第12期潘家生，等：钢结构箱形梁焊接变形的火焰矫正第39卷乙炔焰温度低。矫正时加热时间稍长，加热面积稍大，需要多次调整加热点的位置。氧一天然气火焰的温度更低。加热时间和加热面积比氧一液化石油气还稍大一些。凶此采用氧一乙炔火焰进行加热矫正。火焰矫正变形的原理与产生焊接收缩变形的原理相似，它是通过对变型的钢材局部烤火加热，该处的金属发生膨胀而受到周围冷金属的限制而被

7、压缩塑性变形。普通钢材的线膨胀系数为12．90×10ram／(mm·℃)，钢材受热线膨胀率向各方向伸长。由于周围物体对火焰加热处物体的图1箱形梁翼缘板角变形限制，受热物体受到压缩，当冷却时产生很大的冷缩用H01—40型长炬烤枪，3号烤嘴，氧化焰。温度应力，加热区金属冷却后，钢材就会比原来的尺寸有可达3300~C。氧化焰是氧与乙炔的体积比(O／CH)所缩短、减少，对周围产生拉应力而发生预期的变比1．2～1．5时的混合气体燃烧产生的火焰