T形梁复杂变形的矫正工艺

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摘 要：随着现代科技的日益发展，钢结构因加工方便、美观、寿命长等特点而广泛应用于桥梁、建筑等领域。钢结构主要构件是焊接H、T形钢柱、梁、撑。由于构件在制作过程中存在焊接变形问题，如果变形超出技术允许范围，不仅影响结构主体安装还会降低工程的安全可靠性，故应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。本文就火焰矫正T形梁焊接变形的方法作粗略分析。

关键词：T形梁变形 矫正工艺 矫正措施

一、T型梁变形情况图

T形梁变形情况见图1。

二、T形梁变形分析

焊接过程中，焊接中心及周围的各个点被加热到各种不同的温度，电弧区的金属温度可达到1500°C以上，热影响区则为450°C至熔点的范围，离电弧区越远，温度越低，形成梯度极大的温度场。随着电弧前移，在不同的瞬时，这些点有着不同的温度分布，由于在加热过程中有塑性的压缩应变，因此，在焊接过程终了时，温度恢复到了原来温度，结构中产生了焊接应力，同时，结构的形状尺寸发生了畸变，即焊接变形。在变形图中，T形梁焊后发生上挠、旁弯和角变形，经分析可得焊缝的纵向收缩引起了梁的上挠和旁弯，焊缝的横向收缩引起梁的角变形，三种变形为一种总体复杂变形。

三、矫正工艺分析

由于该变形是受热不均匀引起的，如果采用机械冷矫正则因腹板稍宽，刚性不好，压制或锤击都可能会产生新的变形，或变形仍不能完全消除。利用火焰适度加热对低碳钢性能影响不大的规律，采用气体火焰热矫正变形，遵循焊接变形原理，用新的变形来抵消焊接变形，以达到矫正焊接变形目的。该方法的关键在于掌握工件变形的规律，确定合理加热位置和温度，一般情况下，在生产实际中，加热位置、温度、方法选得合适，对于低碳钢，采用600～700°C加热温度，加热处板材呈黑色，效果较好。

四、针对各种变形情况采取不同措施

1.矫正角变形

如图2所示，用两把相同焊炬同时从两条焊缝的背面进行纵向线状加热，温度控制在650°C以下，板材加热带的宽度等于两焊缝所控制范围的宽度，加热深度为平板厚板的2/3左右，注意不要太深，且焊炬匀速移动，移动速度为250mm/min左右，切记加热过程不宜浇水，须随空气自然冷却，这样角变形即可消除。

2.矫正上挠

如图2所示，由于立板较厚（δ18），宜进行三角形加热，温控650°C左右，三角形的底边在立板的上半缘，三角形高度约为立板的1/4～1/3，宽度不应超出板厚的2倍，且从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热到三角形的底部为止，随空气自冷。如果上挠均匀，则加热三角形可均匀布置，并可适当减小加热三角形。如果上挠均匀，则加热三角形可均匀布置，并可适当减小加热三角形。如果上挠不均匀时，则加热三角形应布置在最高点，经一次矫正后仍有上挠现象，可进行第二次加热，但加热的位置应在第一次加热三角形之间，注意同一加热位置加热次数不应超过两次，否则会造成材料的脆化。

3.旁弯矫正

如图2所示，在平板的背面进引三角形加热，加热三角形应分布在平板外凸的一侧，与上挠矫正相同。若平板平面收缩均匀，则加热三角形可均匀布置。若不均匀，加热三角形应布置在平板最外凸处，可第二次加热，但加热位置应在第一次加热三角形之间，应当指出，矫正旁弯后可能出现上挠，此时可采用矫正上挠方法，再次矫正。

焊接引起变形在所难免，变形现象较多且复杂，针对不同变形要分析其变形性质及原因，从而采取相应的矫正措施，并且要有丰富的实践经验，才能做到经济实用，简易有效，真正提高生产工作效率。

（作者单位：海南省高级技工学校）