船体火工矫正工艺
船厂火工调直工艺流程
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1. 材料准备。
准备好需要调直的部件以及相关的工具和材料，例如氧气瓶、乙炔瓶、火焰枪、助焊剂、焊条等。
船体水火矫正工艺
２ ７ ４ ・
工 程 科 技
船体水火矫正工艺
程宝亮 张志荣 乔 东旭
（ 扬州大洋造船有限公 司， 江苏 扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ０ ） 摘 要： 分析了火工矫正常用基本方法及技术要求， 并介绍了修造船中常用的几种典型矫正工艺。 关键词： 修船 ； 技 术要求 ； 矫正工艺 １概述 厚度烧透。 １ ． １ 本文适用于修船中焊接过程所产生的应力与变形 ， 或 由于海损 ｂ 。 面板凸起纵 向弯曲。 局部变形 ； 而无须进行挖补修理时可采用 火矫正的方法进行修复。 １ － ２矫正变形的方法很多， 如辊 、 压校正 ， 锤击校正， 水火校正等。 目 前， 船厂以水火矫正应用较多， 该方法甚为简便、 灵活。 水火校正时利用 氧乙炔焰将钢材弯曲或凹凸变形的部位的有限区域进行局部加热， 随 即用水冷却 ， 使之收缩， 以便达到消除变形的 目的。 ｈ ≤（ １ ， ２ ） Ｈ １ － ３本文同时适用于造船中部件的合拢及分段合拢 中的分段矫正 及船台合拢后的局部矫正工作。 用楔形法， 自 尖角处开始加热至面板， 接着在面板的同 一位置用宽 ２火工矫正常用基本方法及技术要求 条法沿全宽度内加热， 以较高温度加热必须全厚度烧透。 ２ ． １长条形加热法。 ｃ ． 横向弯曲。 ２ ． １ ． １用于钢板变形区，用氧乙炔作直线或曲线形状的加热带 ， 施 于骨架背面或骨架背面的两侧。 ２ ． １ ． ２对于厚度大于 ６ ｍ ｍ以上的钢板加热带要尽量靠近骨架。 ｚ １ ． ３加热温度常用 ７ ０ ０ ～ ８ ０ Ｏ ％， 最高 ８ ５ ０ ℃。 对板厚 ２ — ４ ａ ｒ ｍ薄板 ， 加热温度不大于 ７ ０ ０ ￣ Ｃ 为宜。 ２ ． １ ． ４长条也可烧成 口字形或 ｒ ～ 形。根据变形部位及变形特点灵 活掌握。 用短条法 从 腹板的端部开始加热 ， 腹板凸 起 的一面冷却后 ， 用楔形 ２ ． ２短条形加热法。 法以较高温度加热面板凸弯的一边 ， 从面板宽度的中间开始。 ２ ． ２ ． １加热线施于变形凸起的一面。 ３ ． １ ． ２以上各形式加热法可辅以水冷却 ， 变形较大时可用千斤顶外 ２ ． ２ ． ２加热温度常用 ７ ０ ０ ８ ｏ ｏ ℃， 最高 ８ ５ ０ ℃。 对板厚 ２ － ４ ａ ｒ ｍ薄板 ， 力加压。但注意不可加压过量， 要考虑冷却后的收缩。 加 热温度 不大 于 ７ ０ ０ ￣ Ｃ 为宜 。 ３ ． １ ． ３质量检验 ： 对构件长度不小于 ５ ｍ检验线直度为 ３ ａ ｒ ｍ。对构 ２ ． ２ ＿ ３矫正变形时由近骨架处问中部变形大处移动， 加热温度则由 件长度大于 ５ ｍ时检验线直度为 ５ ａ ｒ ｍ ． ２ ． １在框架约四角隅￣ ＇ Ｈ Ｊ ｎ 热， 也可采用楔形法。根据变形情况决 ２ ． ２ ． ４矫正焊缝变形时， 宜成交角以改善应力分布、 仪＝ ３ ５ — ４ ０ ￣。 ２ ． ２ ． ５适用于板厚为 ２ ～ ６ ａ ｒ ｍ钢板及 Ｔ型构件。 定加热 温 ， 在必 要时 可用锤 击 。 ２ － ３楔形加热法。 ３ ． ２ ． ２质量检验： 采用拉对角线的方法校正。 ２ ． ３ ． １适 用于 Ｔ型构 件 Ｉ ３ ． ３对基座及吊杆等件的矫正。 型构件及其它型材的弯 曲变 ３ ． ３ ． １矫正方 法 。 形。也适用矫正分段 自由边缘 ａ 对基座矫正的方法基本上与 Ｔ型钢变形的矫正方法一样， 但是要 的变形 。 注意必须采用对称加热法 ， 左右同时进行力 Ｉ Ｉ 热矫正， 以防止矫正变形不
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。
火工法矫正船舶轴系偏移
航
速
１ ｎ ８ｋ
该船 上排后 ， 用人 力盘 不动 螺旋 桨 ， 明艉轴 管 说 已有 弯 曲变形 ， 轴 被 咬死 。经 过 船 体 工 艺员 检 查 艉 分析 ， 引起 轴 系偏 移 的原 因是 ， 船左 舷球艉 处 一块 该 封板 产生 的焊 接收缩 变形 。该封 板 是为封 闭轴 系镗 孔 时 固定 镗 杆 留下 的工 艺孔 。其 尺 寸 为 ３ ０ ０ ｍｍ× ３０ ０ ｍｍ， 是在轴 系精 镗 完 后 ， 钢 衬 垫 用 单 面 焊 封 加 闭 的 。由于仅在左舷 有封板 ， 而且 装配间 隙较大 、焊
船， 船体材 料 牌号 为 Ｚ — Ｃ ＳＡ） Ｃ Ａ（ Ｃ — 。该船 的 主度和 主要 参数 如下 。
总 长 ３ ８ｍ
水 线 长
垂线 间 长
３． ６ ８ｍ
３ ． ５ ５ｍ
细分析 ， 并未 找 到 引起 轴 系 大 幅偏 移 的原 因 。将船
型
型 吃 主
宽
深 水 机
提 要 总 长 ３ ｍ 的 内 河 客 货 船 ， 系在 船 台校 ８ 轴 中找 正 ， 水 后 发 现 轴 线偏 移 ３ ｍｍ。 本 文介 绍 了应 用 下 ８
火 工 法矫 正 船 舶 轴 系偏 移 的 操 作 工 艺 。
到 的轴线 中心 ， 主机输 出轴端 面处 ， 在 相对 于在船 台
接 电流控制不好 等 引起 了过大 的焊接收缩 ， 产生 了不
该 船按 建造 工艺 在船 台大合拢 、 水 ， 试 上层 建 筑
吊装 焊接 ， 主机 、发 电机进 舱后 ， 主船体 尺寸 、 在 即
变形稳 定后 ， 按顺 序 进 行 轴 系第 一 次 拉线 、 镗孔 、 粗 装 焊艉 轴管 ； 二 次拉 线 、 镗孔 、 第 精 安装 艉 轴 、螺 旋 桨和 舵叶 ； 固定 好后 下水 。下 水后 ， 根据 艉轴 依次 找 正 中 间轴 和 推 力 轴 ，最 后 找正 主 机 。轴 系 、 主机 找 正定 位后 ， 安装 固定 轴 系 、轴 承 座和 主机 。
船舶钢结构变形火工矫正方法分析
船舶钢结构变形火工矫正方法分析摘要：火工矫正在船舶建造中起着重要作用，特别是在船舶和豪华船舶等薄厚度板的设计中。
选择合适的加热和加热方法对于修复结构变形至关重要。
本文介绍了一些常用钢结构设计方案及相应的火工矫正解决方法。
并阐述了火工矫正的考虑因素和适用范围。
关键词：结构变形；火工矫正；加热温度；加热方法由于造船阶段很难识别船体结构的复杂性，因此在施工过程中也不大可能出现具有不同特征的变形现象，但在仔细分析后也可以根据各自的变形特征进行分类。
从而使员工能够利用各种变形特征，选择合适的火工矫正技术方法，进一步解决变形问题，优化船舶建设生产，为船舶产业的健康和快速增长奠定更好的基础。
1火工矫正的概述1.1火工矫正用火焰加热，将纤维延长或缩短到钢材偏短位置，从而使钢反向变形，以符合技术标准规定的构件方向和某些几何形状的要求。
1.2矫正方法的技术原理可概述如下。
钢的塑性、热胀冷缩，由外部或内部应力出现反变形，解决了钢结构弯曲质量、翘曲和外观变形等问题，从而达到预期的矫正目的。
1.3火工矫正工艺有校直、校平、矫形等常见形式。
1.4点、线、三角加热是火工矫正中最常用的加热方法。
点状加热是指钢结构的特点和变形，加热一个或多个点。
在线状加热过程中，火焰要么沿直线偏移，要么沿宽度水平平移，但通常，宽度抑制在钢厚度的0.5至2倍以下，并应用于高度变形和刚性的结构矫正区域。
多用矫正三角形加热阶段强刚度和陡刚度钢的弯曲变形。
1.5温度控制:低碳钢和普通低合金钢的热校矫正正一般控制在600～900℃的范围内。
热变形的理想温度范围为800～900℃，但必须低于900℃。
加热温度持续升高，钢结构发生变化，晶体延长，钢材质量下降。
2火工矫正的作用原理金属材料通常具有热膨胀和冷收缩，当材料在局部加热时从加热位置加热时会膨胀，但由于环境温度较低，防止膨胀，金属在加热位置压缩，当温度约为达到600~700℃时，压力超过屈服强度，导致压缩塑性变形。
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：
船体变形处理以及火工矫正原则工艺-LYY
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。
而非始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 1050~11503. 火工矫正的时机、范围及处理方法4. 火工矫正的工艺要求4.1矫正前工作状态的要求。
水火弯板及火工矫正工艺
详细描述
水火弯板技术利用水与火的结合，通过精确控制温度和压力，实现对金属材料的弯曲和矫直。在船舶制造中，水火弯板技术广泛应用于船体外壳的制造，能够高效、精准地完成大型曲面板的加工，同时降低能耗和减少环境污染。
案例一：水火弯板在船舶制造中的应用
高强度、高精度、可靠性
总结词
火工矫正工艺是一种利用高温对金属材料进行塑性变形的工艺方法。在航空工业中，由于对材料性能和构件精度的要求极高，火工矫正工艺被广泛应用于飞机机身、机翼等关键部件的制造。通过精确控制加热温度和冷却速度，实现高强度、高精度和可靠性的加工要求。
防止开裂
在弯板过程中，注意控制应力分布，避免因应力集中导致板材开裂。
表面处理
对弯板表面进行清理、打磨、涂装等处理，提高弯板的外观质量和耐腐蚀性。
冷却处理
通过自然冷却或强制冷却的方式，使弯板快速降温至室温。
检查与验收
对弯板进行质量检查，确保符合设计要求，并进行验收。
后期处理阶段
03
CHAPTER
火工矫正工艺简介
01
变形控制
在加热过程中，通过控制加热时间和温度，使钢板产生所需的变形。
02
矫直操作
在钢板冷却过程中，通过施加外力进行矫直，使钢板达到设计要求的平整度和直线度。
矫正阶段
去除固定装置
在确保钢板已经完全冷却后，移除支撑和固定装置。
表面处理
对钢板表面进行清理和修整，去除氧化皮和其他杂质，确保表面质量。
检查与验收
火焰加热
通过温度计实时监测加热区域的温度，确保温度在工艺要求的范围内。
温度控制
保证加热区域温度均匀，避免因温度不均导致板材变形。
加热均匀性
加热阶段
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船体火工矫正工艺
1 总则
1.1 本工艺适用于修船中焊接过程所产生的应力与变形，或由于海损局部变形；而无须进行挖补修理时可采用火矫正的方法进行修复。
1.2 火工矫正即对钢板及构件进行局部加热，对弯曲或凹凸变形的部位的有限区域进行加热与冷却，产生收缩来调整构件的平直度及光顺度。
1.3 本工艺也适用于造船中部件的合拢及分段合拢中的分段矫正及船台合拢后的局部矫正工作。
2 火工矫正常用基本方法及技术要求。
2.1 长条形加热法。
2.1.1 用于钢板变形区，用氧乙炔作直线或曲线形状的加热带，施于骨架背面或骨架背面的两侧。
2.1.2 对于厚度大于6mm以上的钢板加热带要尽量靠近骨架。
2.1.3 加热温度常用7OO～8OO℃，最高85O℃。
对板厚2～4mm薄板，加热温度不大于700℃为宜。
2.1.4 长条也可烧成口字形或～～形。
根据变形部位及变形特点灵活掌握。
2.2 短条形加热法。
2.2.1 加热线施于变形凸起的一面。
2.2.2 加热温度常用7OO～8OO℃，最高85O℃。
对板厚2～4mm薄板，加热温度不大于700℃为宜。
2.2.3 矫正变形时由近骨架处问中部变形大处移动，加热温度则由外向里渐增。
2.2.4 矫正焊缝变形时，宜成交角以改善应力分布、α=35°～40°。
2.2.5 适用于板厚为2～6mm钢板及T型构件。
2.3 楔形加热法。
2.3.1 适用于T型构件I型构件及其它型材的弯曲变形。
也适用矫正分段自由边缘的变形。
2.3.2 加热区域的尺寸：
h≤(1/2～2/3)H
α=30°
2.3.3 加热顺序：由两端向中间进行。
楔形加热的起点应从尖角开始。
2.3.4 加热要充分，保证使整个厚度烧透。
加热温度：常为750～850℃，最高900℃，以免造成平面内的弯曲。
2.3.5 第二次加热需待第一次冷却后进行。
2.3.6 矫正较大的变形时，可用锤击或兼施外加压力。
3 修造船中常用的几种典型矫正工艺。
3.1 T型构件的矫正。
3.1.1对各种焊接后T型材的弯曲变形采用矫正方法：
a.面板凹入纵向弯曲。
h≤(2/3)H
用短条法或楔形法自尖角外开始加热，比较高的加热温度必须全厚度烧透。
b.面板凸起纵向弯曲。
h≤(1/2)H
用楔形法，自尖角处开始加热至面板，接着在面板的同—位置用宽条法沿全宽度
内加热，以较高温度加热必须全厚度烧透。
c.横向弯曲。
用短条法从腹板的端部开始加热，腹板凸起的一面冷却后，用楔形法以较高温度
加热面板凸弯的一边，从面板宽度的中间开始。
3.1.2 以上各形式加热法可辅以水冷却，变形较大时可用千斤顶外力加压。
但注意不可
加压过量，要考虑冷却后的收缩。
3.1.3 质量检验：对构件长度不小于5m检验线直度为3mm。
对构件长度大于5m时检验
线直度为5mm。
3.2 对开孔框架的矫正。
3.2.1 在框架约四角隅外加热，也可采用楔形法。
根据变形情况决定加热温，在必要时可用锤击。
3.2.2 质量检验：采用拉对角线的方法校正。
3.3 对基座及吊杆等件的矫正。
3.3.1 矫正方法。
a.对基座矫正的方法基本上与T型钢变形的矫正方法一样，但是要注意必须采用对称加热法，左右同时进行加热矫正，以防止矫正变形不对称。
b.对吊杆的矫正：在变形区域进行局部加热，根据变形情况作专用胎具，用油压机加压矫正。
3.3.2 检验用拉线法进行检验。
3.4 对于板架的矫正。
3.4.1 各种变形的矫正方法。
a.采用长条形水火矫正法。
根据变形的大小采用单条（即在在骨架背面直接加热）
或双条型（即在骨架背面的两侧加热）。
加热温度不宜过高，应为750℃。
第一步：在凹入面两侧的骨架处用长条形加热法进行“背烧”。
第二步：在第一步变形完全矫平后进行，在凸出面的背架之间，用长条形加热法进行矫正。
加热温度不宜过高，应为750℃左右。
b.板架的起伏波浪变形。
第一步：在骨架处用长条法背烧加热，温度不宜过高，应为750℃左右.
第二步：加热变形的凸、凹部交界处，用长条法短条法或其他加热法,直至矫平为止。
3.4.2 检验：肋距 S ≤ 550mm，凸凹度为4mm。
550 ≤ S ≤ 700mm，凸凹度5mm。
S > 700mm，凸凹度6mm。
3.5 船体建造分段及修船中壳板端边缘的失稳变形的轿正。
3.5.1 矫正方法。
采用直角钢钩在要矫正的边缘上与凸弯接触处用“卡马”卡紧，使凹凸固定在一个地方。
从有肋骨处加热逐渐移向边缘，在凹凸分界处用条形法或楔形加热法。
冷却后，变形得到矫正。
要求线型和顺。
3.5.2 为提高合拢接头处的质量，分段在接头处要预先做好必要的反变形。
3.6 对焊接板缝起折的矫正。
3.6.1 各种变形的矫正。
a.用长条法在焊缝两侧加热，加热线与焊缝距离根据变形情况而定。
第一步：用短条法加热矫正纵向弯曲。
第二步：用长条法加热矫正起折变形。
必要时可采用平锤敲击焊缝周围以矫正变形。
b.焊缝有纵向变形。
第一步：在焊缝两侧用长条形法加热，水火工矫正。
第二步：在骨架一侧的焊缝两边，顺次用长条形法加热，可反复进行直至矫正为止。
3.6.2 检验：要求平顺。
3.7 船台合拢或坞内修理时火工矫正。
3.7.1 矫正的技术要求。
a.船体局部凹凸处超过下述要求时，应进行矫正。
矫正后线型要光顺。
肋距 S ≤ 550mm，凸凹度为4mm。
550 ≤ S ≤ 700mm，凸凹度5mm。
S > 700mm，凸凹度6mm。
b.一般先矫正尾段，以配合轴系拉线及尾轴等坞修工程。
c.甲板上装房间、设备处先矫正。
矫正后再装房间与设备。
d.薄的上层建筑。
先矫正甲板，再矫正围壁。
3.7.2 上层建筑甲板由于装配或其它原因产生甲板板连同横梁一起低下去的情况时，
要借用专用工具或千斤顶，并加热来矫正。
将专用工具两脚放在骨架上，一面拧紧螺母一面在骨架附近加热，将凹陷区域慢慢拉起来，待冷却后松开螺母以保证矫正后的形状。
或者用千斤顶上顶的办法达到此目的。
3.7.3 上层建材围壁板的矫正：上层建筑钢板一般较薄，当出现凹凸变形时要在骨架或骨架附近加热。