火焰矫正
出处:按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《钣金技术手册》第172页(2586字)
(一)火焰加热的方式
1.点状加热
当薄板中间凸起而四周较平整(图3-9a)时,可将钢板凸面向上置于平台上,四周用卡子压紧,对称地从凸起边缘向中心围拢,点状加热凸起部位,如图3-14a所示。
图3-14 火焰加热
a.点状加热 b.线状加热 c.三角形加热
如板件较厚,加热点的直径应不小于20~30mm。板件变形量大时,加热点间距要小,其间距一般在50~100mm。矫正过程中,每加热一个点后应立即锤打加热点,对波浪变形的加热点周围还要浇水冷却并锤击。
2.线状加热
当钢板边缘松弛形成波浪变形(图3-9b)时,先用卡子将钢板三边压紧在平台上,使变形尽量集中在钢板的一边,从凸起的两侧向中间对称线状加热,加热线的宽度、长度和间距视变形情况而定,一般线状加热多用于变形量大及刚性大的工件。
图3-14b所示为一局部弯曲、上拱的槽钢,矫正变形时采用两把加热焊炬从凸面边缘两侧同时向一个方向进行线状加热,加热线宽度通常取板厚的0.5~2.0倍,一般为15~20mm;焊炬移动速度要适当,保证加热温度在500~600℃(呈暗红色),加热深度不超过板厚的2/3。
3.三角形加热
当厚钢板或型钢产生弯曲变形时,可将火焰摆动使加热区呈三角形状,三角形底边在被矫正钢板或型钢的边缘,角顶向内,如图3-14c所示。因为三角形加热面积大,收缩量也大,而且沿三角形高度方向的加热宽度不相等,越靠近板边处收缩越大。所以,三角形加热法常用于矫正厚度和刚度较大构件的变形。型钢和焊接梁的弯曲变形及板架结构中钢板边缘呈波浪变形等的矫正。
一般三角形的顶角约为30°,高度为工字型结构腹板高度的1/2~1/3。
采用火焰矫正时应当注意:矫正前应了解被矫正构件的材料种类和性质,并决定能否采用火焰矫正,如矫正后构件材料性质变化显着,则不能采用火焰加热矫正;对可进行火焰矫正的构件应仔细检查其变形情况,确定加热位置、加热方法和加热温度,加热火焰一般应采用中性焰。
(二)薄板点状火焰矫正
图3-15a中框架薄板失稳变形,常采用点状加热矫正,加热点分布在产生波浪的部位。
图3-15 薄板结构点状火焰矫正法
a.点状加热 b.孔板加压点状加热
加热薄板时,由于火焰的加热范围相对比较大,容易使薄板进一步向外拱,从而降低对加热点金属的压缩作用。因此,需要利用外力限制薄板的外拱,采用多孔板压住工件,然后通过小孔对工件加热,以提高矫形的效率(图3-15b)。
(三)对接薄板线状火焰矫正
薄板对接后,焊缝处常出现中间凸起变形、纵向波浪变形和角变形。对于板缝中间凸起变形,也可利用外力限制薄板的外拱,采用多孔板压住工件,再通过小孔对工件实施多条平行线状加热矫正,如图3-16a所示。对于纵向波浪变形和角变形,则应先沿焊缝方向在其两侧用线状加热矫正其纵向变形,再垂直焊缝方向在焊缝两侧用短线状加热矫正角变形,如图3-16b、c所示。
图3-16 对接薄板的线状火焰矫正
(四)型钢和焊接梁三角形火焰矫正
型钢和焊接梁较常见的有弯曲变形、扭曲变形及焊接面板的角变形。T
a.孔板加压线状加热矫正b.纵向变形加热矫正c.角变形加热矫正形梁在腹板平面内不同方向的弯曲,采取在腹板用三角形加热或盖板上条形加热予以矫正(图1-17a)。盖板平面内的弯曲,可在盖板凸起处一侧用三角形加热矫正,加热区的大小和间隔视弯曲挠度f而定(图1-17b)。
图3-17 型钢及焊接梁三角加热矫正
a.腹板弯曲矫正 b.盖板弯曲矫正
若盖板产生有角变形,则应在盖板上沿焊缝背面作线状加热,变形较小时采取单线,而变形较大时则采取双线,并且每个加热区的大小和间隔距离视弯曲挠度而定。
板架结构的上翼板较厚或变形较严重时,在加热同时可借助机具顶压以附加外力。图3-18a所示为非对称工字钢的上挠变形,可在上盖板上加热矩形面积和在腹板上部加热三角形面积矫正。
图3-18 板架结构火焰矫正
a.工字钢翼板矫正 b.板架结构矫正 c.大型结构加压火焰矫正
对于板架角接接头的角变形和板格中的凹凸波浪变形,可先在角焊缝背面进行线状加热,再在板的凸凹交界拐点处用长线状、短线状或十字交叉状加热矫正。若此时变形仍未完全消除,再在翼板背面凸起的中间部位加热锯齿线矫正(图3-18b)或间隔跳幅矫正。
对复杂板架结构变形的矫正,如图3-18c所示。一般应先矫正构架的变形,后矫正钢板的变形;若构架相对较弱时,板和构架的矫正可以交叉进行。当板厚不同时,先矫正厚板,后矫正薄板,矫正每一部分的同时要考虑到对相邻部分和整体结构的影响,并注意下道工序的装配要求。