42-003火工矫正工艺
水火弯板及火工矫正工艺祥解
水火弯板及火工矫正工艺
3.2.3格子状加热法 其加热区呈格子形，又称纲目烧法，此法使用于大变形的 场合下，能得到较均匀的外表，但必须注意切勿矫正过大。 3.2.4放射形加热法 其加热区呈放射形，此方法是使用于凸变形，由变形凸部 中心向四周进行短线加热，加热长度为100~150mm。
90~120 7~20
100~120
130~150 4~40
加热深度（mm）
加热宽度（mm） 氧气压力（kg/cm2） 乙炔压力（ kg/cm2 ） 焰心距板面（mm） 2~3
（0.6~0.8）t
12~15 3~4 0.4~0.8 2~3
t—板厚
5~7
水火弯板及火工矫正工艺
2.3形状左右对称的构件，对称轴两侧的加热线的 数量、位置和长度应一致，操作也必须对称进行。 2.4应尽量避免在同一部位重复加热过多，对低合 金钢更应严格控制。一般情况下重复加热次数不 应超过3次，否则不仅影响成形效果，还会降低钢 材的机械性能。 2.5新钢种的水火弯板和火工矫正，须经试验鉴定 后方可进行。
水火弯板及火工矫正工艺
表二 梅花式圆点火圈的排列间距表 火圈间距 火圈直径 凸弯绕度 垂直轴间距a 垂直轴间距b 30~40
5~10 11~15 16~20 21~25 350 300 250 2000 170 150 125 100
被矫正钢板 厚度
2~3
4~6
40~50
5~10 11~15 16~20
400 350 300
200 175 150
水火弯板及火工矫正工艺
3.2带状加热矫正法： 带状加热矫正法一般使用在板架凸弯区域，其加区呈带状。 此种矫正法的优点是用极少的加热面积能获得与圆点加热 同样的矫形效果。一般带形加热的面积大约为凸弯变形部 分总面积的12%左右。带状加热的宽度与钢板的厚度有关， 矫正薄板时加热带的宽度过大，则易产生加热带板材的表 面失稳起皱现象，影响外观质量，矫正厚板时加热带宽度 过小，是施加板材的热量不足，矫正的效果不佳，因此应 合理选择加热宽度。板厚与加热宽度的关系见下表三所示。
船体火工矫正原则工艺
船体火工矫正原则工艺1.火工矫正的作用原理船体结构的火工矫正，就是利用金属局部受热后，所引起的新的变形去矫正原先的变形。
当金属局部加热时，被加热处的材料受热而膨胀，但由于周围温度低，因此膨胀受到阻碍，此时加热处金属受压缩压力，当加热温度一般把变形量大的一端放在加热线的终端，而非始端；4）利用刚性约束能加大热塑变形量的原理进行矫正。
如果取水冷却的火工矫正办法，让周围的金属尽量保持冷却以提高周围约束的刚性，从而增大矫正效果；5）利用预应力进行矫正。
如果用辅助工夹具等，以使冷金属区域预先有一个附加的应力压缩加热区金属，促使压缩应力提早达到屈服点，而加快热塑变形以增大矫正效果。
2.2加热方法方法优缺点、适用范围线状加热法加热线宽度一般为钢板厚度的0.5~2倍，矫正质量好、效率高，适用于矫正板架、变形“瘦马”变形,板架的起伏波浪变形等.点状加热法各点直径一般不小于15mm,变形量越大,点与点距离越小,一般为50~100mm,加热参数易掌握、但速度慢、工效低.三角形加热法适用于矫正较大构件的弯曲变形.2.3按冷却方法划分方法优点、适用范围常规矫正法（空冷法）用于矫正各种钢结构。
水火矫正法用于矫正低碳钢等。
2.4火工矫正参数1）火工矫正参数包括火焰性质、火焰功率、加热温度、加热区规格、火焰至工件表面距离；火焰一般采用氧-乙炔焰。
2）钢板四边波浪变形时，加热长度一般为板宽的1/2~1/3，加热距离视变形越大，距离越近，一般50~200mm。
矫正厚钢板弯曲变形时，加热深度不超过板厚的1/3。
3）加热点至工件表面的距离应以能获得最高的热效率为宜。
水火矫正厚度为5~6mm钢板时，水火间距离为约25~30mm。
4)低碳钢火焰矫正时,常采用600°C~800°C的加热温度,一般不超过850°C。
一般凭钢材的颜色判断加热温度，见下表：颜色温度（°C）深褐红色550~580褐红色580~650暗樱红色650~730深樱红色730~770樱红色770~800淡樱红色800~830亮樱红色830~900橘黄色900~1050暗黄色1050~1150 3.火工矫正的时机、范围及处理方法4.1矫正前工作状态的要求。
焊接中火焰矫正的工艺要点
焊接中火焰矫正的工艺要点
对于薄钢板，进行火焰矫正量允许在加热的同时进行浇水。
对于厚度大于8mm的钢板，一般是不允许浇水的。
火焰矫正时浇水，对变形的矫正是不起丝毫作用的，只是为了加速冷却，提高工效而已。
火焰矫正法的工艺要点主要有：
1、加热方式
加热方式有点状加热、线状加热和三角形加热三种。
点状加热用于矫正刚性小的薄件。
线状加热用于矫正中等刚性的焊件，有时也可用于薄件。
三角形加热可用几个气焊炬同时进行，用于矫正刚性大的焊件。
2、加热温度和速度
加热温度一般在500~800℃之间。
低于500℃效果不大，高于800℃会影响金属组织。
加热速度与变形量有关。
矫正变形量大的，一般用中性焰慢烤；矫正变形量小的，一般用氧化焰快烤。
3、加热范围
加热位置总是在变形凸起的部位进行。
；加热长度不超过全长70％，宽度一般为板厚的0.5~2倍，深度一般为板厚的30％~50％。
4、加热火焰
正常情况下，用微氧化焰。
当变形较大或要求加热深度大于5mm时，可采用较小的加热移动速度，用中性焰。
当变形不大或要求加热深度小于5mm时，应采用氧化焰和较大的加热移动速度。
火焰矫正主要适用于各种低碳钢，（如Q235、20g、22g等）和部分普通低合金钢（如16Mn、15MnV、15MnVN、14MnVTiRe、15MnTi、14MnNb半等)。
火焰矫正不适用于铸铁件和淬硬倾向大的合金钢。
火焰矫正工艺
火焰矫正工艺1. 火焰矫正基本参数1.1 火焰选择火焰矫正一般采用的是氧—乙炔比为 1.1~1.2的中性焰或氧—乙炔比不大于1.25的氧化焰，为防渗碳等不良影响，尽量避免使用碳化焰。
1.2 加热温度及冷却介质火焰矫正的加热温度可分为低温（500~600oC）、中温（600~700o C）、高温（700~850o C）。
进行低温矫正时，可用水直接冷却；中温矫正时，用水或在空气中冷却；高温矫正时，在空气中冷却。
钢材矫形加热温度不允许超过850o C，严禁过热。
钢材表面的颜色与加热温度的关系见下表：2. 火焰加热方法2.1 点状加热法加热区域为一定直径的圆状点形。
按工件变形情况可采用一点或多点加热，圆点直径一般为30mm左右，加热点距离为50--100mm。
2.2 线状加热法加热时火焰沿直线方向移动，同时在宽度方向上作一定的横向摆动；一般加热宽度为20—90mm，板厚小时取窄一些。
2.3 三角形加热法加热区域为三角形，根据变形量的大小，确定三角形的形状和面积。
3. 火焰矫正的工艺过程3.1 正确的测量变形值，并在其部位划好记号。
3.2 根据具体变形情况和加热区域来选择火焰矫正的操作方法（点状、线状、三角、梯形、矩形等），确定是否需加支撑、重铊、千斤顶等工具，估计需几把烤具同时进行等。
3.3 火焰矫正过程要分几次（批）进行。
首次（批）加热区的数量要小于预计的总数。
每次加热后必须冷却至室温，测量变形大小，再确定下次（批）加热区的位置和数量。
4 火焰矫正的注意事项4.1 火焰矫正的效果如何主要有三个因素：加热位置、加热温度、加热区的形状。
）4.2 加热温度不宜过高甚至烧化金属。
矫正时要随时注意观察金属的颜色，当达到要求温度时要立刻将火焰抬高或移开。
4.3 火焰矫正时，不允许在300oC～500o C时锤击，主梁腹板、上下盖板尽量避免火焰加热后正锤打方法矫正变形。
4.4 火焰矫正加热区应远离梁中心和在主梁的最大应力截面处（如焊缝区域等）。
船体火工矫正通用工艺(修订稿)
2.3.1 圆点加热矫正法 圆点加热矫正，一般用在板型结构变形区域，如上层建筑的围壁。用
氧-乙炔焰炬，在被矫正的部位作圆环状游动，均匀地加热使加热区域成圆 点形（见图 1），加热温度为 780℃～800℃。当火圈呈现樱红色，立即用木 槌或铁锤敲火圈周围。随着火圈颜色的逐渐暗淡，锤击也渐轻渐缓。
3
1.圆点加热
2.锤击位置和方向
（图 1 圆点加热矫正）
锤击中心也渐由火圈外围移至火圈区域，直到火圈成黑色，温度约 200℃～450℃。即停止锤击。
待冷却至 10℃～15℃时（用手触摸无烫感），复行锤击。6mm 以上的板 和骨架用铁锤。
圆点（火圈）的大小，应与被矫正板的厚度相适应。火圈的密度，不 仅与被矫正板厚度有关，而且与被矫正板的弯曲的挠度有关。根据火圈的 排列分为圆周式圆点火圈（见图 2）与梅花式圆点火圈（见图 3）。
2010
船体火工矫正通用工艺
船体结构在建造过程中，由于种种原因，必然会产生变形，所以矫正是不 可缺少的一个工种，目前本公司常用的矫正方法有二种：机械矫正和火工 矫正。火工矫正有设备简单，就地矫正，机动灵活等特点。本标准着重叙 述了船体结构焊后产生的变形及其采用火工矫正消除变形的方法。
L SCS 2010‐3‐2
表 2 焰心距钢板表面长度与钢板厚度
mm
钢板厚度
焰心距钢板表面 长度
2～5 -2～0
9～
15
6～8
14
～22
23 ～26
0～
3～
4～
0
3
4
5
＞26 6～10
注：负值表示钢板表面深入焰心的距离
4 矫正的冷却方法
变形矫正的冷却分为空气冷和水冷两种。目前船厂常用水冷，因为这种冷却能够 加速冷却速度，提高矫正效率。水冷却又可分为正面浇水与背面浇水（一般适用于薄 板的矫正）两种。采取水冷却时应遵循以下要求：
火焰矫正
一、火焰矫正的原理和特点
1、原理
利用金属局部加热后所产生的 塑性变形抵消原有的变形，而达到 矫正的目的。
火焰矫正时，应对变形钢材或构 件纤维较长处的金属进行有规律的火 焰集中加热，并达到一定的温度，使 该部分金属获得不可逆的压缩性变形。 冷却后，对周围的材料产生拉应力， 使变形得到矫正。
众所周知，金属材料有热胀冷缩的特性， 当局部加热时，被加热处的材料受热而膨胀， 但由于周围温度低，因此膨胀受到阻碍。此时 加热处金属受压缩应力，当加热温度为 600~700℃时，压缩应力超过屈服极限，产少 压缩塑性变形。停止加热后，金届冷却缩短， 结果加热处金属纤维要比原先的短，因而产生 了新的变形。火焰矫正就是利用金属局部受热 后所引起的新的变形去矫正原先的变形。因此， 了解火焰局部受热时所引起的变形规律，是掌 握火焰矫正的关键。
2、特点
1．火焰矫正能获得相当大的矫正力， 矫正效果明显。 火焰矫正不仅应用于钢材，而且更 多地用来矫正不同尺寸和不同形式各 种钢结构的变形
2、特点
2．火焰矫正设备简单，方法灵活， 操作方便。 广泛地应用于金属结构在制造过 程中各种变形的矫正。如用于船舶、 车辆、重型机架、大型容器、梁的矫 正等。
型材或 管材多呈直 线排列。加 热直径随板 厚增大而增 大，但一般 不小于15mm。 点间距离随 变形增大而 减小，一般 在50~100mm。
2．线状加热
火焰沿一 定方向直线 移动并同时 做横向摆动， 以形成具有 一定宽度的 条状加热区。
2．线状加热 横向收缩大于纵向收缩，其收缩 量随加热区宽度的增加而增加。
加热区宽度通常区板厚的0.5~2.0 倍，一般约为15~20mm。加热线的 长度和距离视工件和变形情况而定。 线状加热多用于动，使加热 区呈三角形。
火工矫正工艺标准
火工矫正工艺标准1、火工矫正就是通过火焰加热作用，使钢材较段短部分的纤维伸长；或使较长部分的纤维缩短，最后迫使钢材反变形，以使构件达到平直及一定几何形状要求，并符合技术标准的工艺方法。
2、火工矫正的原理是利用钢材的塑性、热胀冷缩的特性，以外力或内应力作用迫使钢材的反变形，消除钢材的弯曲、翘曲、凹凸不平等缺陷，以达到矫正之目的。
3、火工矫正的主要形式有：校直：消除材料或构件的弯曲；校平：消除材料或构件的翘曲或凹凸不平；矫形：对构件的一定几何形状进行整形。
4、火工矫正常用的加热方法有点状加热、线状加热和三角形加热三种。
点状加热根据结构特点和变形情况，可加热一点或数点。
线状加热时，火焰沿直线移动或同时在宽度方向作横向摆动，宽度一般约为钢材厚度的0.5~2倍，多用于变形较大或钢性较大的结构。
三角形加热的收缩量较大，常用于矫正厚度较大、钢性较强的构件的弯曲变形。
在十字柱的矫正中常用的是三角形加热和线状加热。
5、温度控制：低碳钢和普通低合金钢的热矫正加热温度一般为600~900℃，800~900℃是热塑性变形的理想温度，但不得1超过900℃。
如加热温度再高，会使钢材内部组织发生变化，晶粒长大，材质变差。
普通低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却，严禁使用水冷。
具体温度的控制通过钢材表面呈现的颜色来判断。
详见表1：6、火焰矫正用工具。
火焰矫正用烤枪的技术性能，见表2。
7、三种火焰的最高温度。
射吸式焊矩利用氧气和丙烯混合气体点燃后燃烧产生火焰，调节氧和丙烯的混合比例，可以获得三种不同性质的火焰。
此三种火焰氧、丙烯体积比和可达最高温度见表3。
表1温度与颜色对比表表2 烤枪的技术性能2表3 三种火焰氧丙烯体积比和可达最高温度碳化焰因丙烯没有完全燃烧，易使钢材碳化，特别对熔化的钢材有加入碳质的作用，因此火焰矫正时应尽量避免采用。
对于变形较大部位的矫正，要求加热深度大于5mm，那么就需要较慢的加热速度，此时宜用中心焰矫正较为适当。
火工校正工艺.docx
火工校正工艺.docx火工校正主要是用来消除钢板扎制、热切割、焊接产生的残余应力和变形。
在焊接钢结构制造中最主要是用来对焊接变形的校正。
2 火工校正的原理火焰矫正是利用金属热胀冷缩的物理特性，采用火焰局部加热金属，热膨胀部分受周围冷金属的制约，不能自由变形，而产生压塑性变形，冷却后压塑性变形残留下来，引起局部收缩，即在被加热处产生积聚力，使金属构件变形获得矫正。
3 焊接变形的种类3.1 纵向收缩变形构件焊后在焊缝方向产生收缩。
焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的，必须在构件下料时加放余量。
3.2 横向收缩变形构件焊后在焊缝横向产生收缩。
焊接结构焊后出现的收缩变形是难以修复的，必须在构件下料时加放余量。
3.3 角变形构件焊后，构件的平面围绕焊缝发生的角位移。
主要是由于焊缝截面形状不对称，或施焊层次不合理致使焊缝在厚度方向上横向缩量不一致引起的。
3.4 波浪变形薄板焊后易产生这种失稳变形，形状呈波浪状。
产生原因是由于焊缝的纵向和横向收缩在拘束度较小结构部位造成较大的压应力而引起的变形，或由几个互相平行的角焊缝横向收缩产生的角变形而引起的组合变形，或由上述两种原因共同作用而产生的变形。
3.5 弯曲变形构件焊后发生弯曲。
弯曲变形是由纵向收缩引起和或横向收缩引起。
3.6 扭曲变形焊后沿构件的长度出现螺旋形变形，这种变形是由于装配不良，施焊顺序不合理，致使焊缝纵向和横向收缩没有一定规律而引起的变形。
4 火焰加热对材料性能的影响w（C）小于0.25%的低碳钢，在通常火焰加热、冷却（包括水冷）时，不易获得马氏体组织，仍保持钢材原来组织，即铁素体加珠光体，因此这种钢火焰矫正加热、冷却对力学性能影响不大。
低合金钢采用火焰局部加热空冷对力学性能无显著影响、且疲劳试验对刚度也没有影响。
但如冷却速度过快也能出现低碳马氏体组织，影响力学性能。
所以火焰矫正应控制加热温度和冷却速度。
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YX
QB/YX42-003-2003 火工矫正通用工艺
2003-10-18发布 2003-12-02实施
发布
目录
1. 适用范围-----------------------------------------------------------3
2. 矫正前工作状态的要求-----------------------------------------3
3. 典型特征的火工矫正工艺--------------------------------------3
4. 火工矫正的一般工艺要求--------------------------------------3
火工矫正通用工艺
1.适用范围
本标准适用于各类钢质海船的拼板、部件装配、分段装配、总段组装、船台合拢等焊后变形矫正。
2.矫正前工作状态的要求
2.1 焊接成“T”型、“I”型结构部件的矫正工作，应在其上胎安装前进行。
2.2 分段或总段的变形，应在离胎前进行矫正。
矫正前，其内部结构的装配和
焊接工作必须结束。
2.3 仅作定位焊或尚未施行封底焊的结构，不得进行火工矫正。
2.4 矫正刚性不足的结构时，必须注意作临时加强。
3.典型特征的火工矫正工艺
3.1 板架的起伏波浪变形的矫正
首先应在凹入面两侧的骨架背部加热，待尚未完全矫平时，即可在凸出面的骨架背部之间，船用长条形或其他形式的加热法矫正。
3.2 同一板格中凹凸变形的矫正
先在骨架背面采用单或双线加热，温度不宜过高，然后在凹凸交正界处采用长条形法，短条形法中短直形或十字形加热进行矫正。
3.3 板架边缘失稳变形的矫正
先采用长条形加热法矫正靠近变形部位的一段骨架处的起伏波浪变形和“瘦马”变形，再采用三角形加热法矫正板架自由边缘失稳变形。
3.4 拼板对接缝起折变形的矫正
先用短条法矫正纵向弯曲，再用长条形火工矫正法在焊缝两边加热矫正起折变形。
4.火工矫正的一般工艺要求
4.1 根据结构材料性能，变形情况及技术要求，选择合理的矫正方案和矫正参
数。
4.2 为了避免由于局部加热面引起立体分段总的变形，矫正操作应向则应自下
而上进行。
4.3 在矫正几幅毗邻并列的变形时，应间隔一幅进行。
这样，间隔幅度内的变
形挠度会因毗邻板幅的收缩而减少，有利于加速矫正。
4.4 在矫正两个相邻的刚性不同的结构时，应先矫正刚性较大的结构。
4.5 在矫正板架结构时，应先矫正骨材的变形，后矫正板壁的变形。
4.6 板架中有不同的变形时，应先矫正凹入骨架方向的变形，后矫正凸出的变
形。
4.7 在矫正具有开孔或自由边缘的板架结构时，应先矫正板架的变形，后矫正
开孔和自由边缘的变形。
4.8 当矫正厚板的加热速度较慢时，应不断摆加热嘴，变动火焰位置，同时氧
气压力不宜太高。
4.9 当矫正厚度小于5mm薄板时，倘需敲击，则应使用木槌，且用力不可过
猛。
4.10在焊缝上不可直接加热和进行敲击，在焊缝热影响区（距焊缝约30～
50mm范围内），也尽量避免敲击，若必须敲击时，应在焊缝位置垫以带槽平锤。
4.11矫正时，用锤敲击的速度应随温度的减低而减缓，敲击位置也逐渐由加
热区的外缘移至中心。
对钢材而言，在加热区里暗红色（约550～600℃）起至手触钢板表面无剧烫感（约250～300℃）这段范围内，属于所谓“脆性区”，应暂停敲击。
4.12当矫正变形需要重复加热或多次加热时，下次加热应在上次加热完全冷
却后进行。
低碳钢的重复加热次数一般不宜超过5次，低合金钢的重复加热次数不宜超过3次。
5.13经矫正的结构，应力求表面光滑平顺，在进行敲击处不得留有凹凸不平
或残留局部变形以及明显锤印。
本标准由九江银星造船有限公司提出；
本标准由公司技术部归口；
本标准起草部门：技术部；
本标准主要起草人：王中华、谭青文；
本标准由总工程汪玉成批准；
本标准首次发布：2003年10月18日。