水火弯板及火工矫正工艺
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)。
水火弯板工艺

水火弯板的力学研究方法
水火弯板的工艺过程是金属板局部的瞬态热弹塑性变形过程, 而且影响金属板局部瞬态温度场的因素也比较多(其中一些 因素难以确定),所以导致金属板的局部变形比较复杂。 第一步:定性研究。根据金属板的材质和强度要求,限定金 属表面的最高温度(美国航运局确定水火弯板加热温度的限 制标准—最高温度应控制在650摄氏度);根据不同加热线 形状,确定较好的冷却方法;研究主要工艺参数对成型效果 的影响规律。 主要是在实验室中通过实验开展研究,定性找出不同加工方 法对变形的影响规律,制定工艺规程,规定某些工艺参数的 应用范围。
水火弯板只适用于曲率较小的构件成型,更多的是 与滚压相结合用来加工具有双重弯曲的复杂形状的 构件。 根据加热方式分类有带形加热和点状加热。 水火弯板的工艺主要有:烤嘴的选择,加热温度和 加热速度,冷却方式。 水冷是用水强迫冷却已加热部分的金属,使其迅速 冷却,减少热量向背面传递,扩大了正反面的温度 差,而提高成型效果。 空冷是在火焰局部加热后,工件在空气中自然冷却 的工艺过程。
船体曲面钢板水火加工成型工艺(也称“水 火弯板”)是随着造船技术的不断革新和进步而 后兴起的一种曲板热冷加工成型技术。由于这种 钢板的尺寸大(板长10m以上,板宽3m),厚度 变化大(几毫米到三十几毫米),影响钢板局部 变形的因素多(加热线长度、火焰移动速度、加 热线距离、冷却方法、钢板的材质、热源的变化 等),因此说,水火弯板是造船生产中技术性强、 难度大、最具特色的一种经验性的加工方法。目 前不仅中国,就是世界上主要造船国家这项加工 还都停留在由有经验的熟练工人手工操作完成的 技术水平上,此项工艺过程对经验和手艺依赖性 极大,效率低、成本高、质量不稳。
水火弯板的工艺力学
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。
07MnNiCrMoVNb钢板火工矫正和水火弯板工艺的研究

工艺序号
1
弯板相对挠度( " # $)1) 3 / 465
2 10 / 488
3 5 . 5 / 480
4 16 / 488
5 3 . 5 / 475
6 17 / 487
角变形(/ )
0.7
1 . 17
1 . 31
3 . 75
0 . 84
4
注:1)$ 为试板宽度,单位为 mm;" 为挠度,单位为 mm。
弯板加热采用氧-乙炔的中性火焰,水火弯板加热 mm 的钢板按表 4 所列的各参数水火弯板后的角
温度的测量采用 SD-5200 光电测温仪。
变形量见表 5。加热温度( !)与钢板角变形量(!)
2.2.1 水火弯板加热温度对钢板角变形的影响
的关系曲线见图 4。
水火弯板是通过对钢板局部加热并跟踪水冷
表 5 厚 16 mm 钢板水火弯板挠度与角变形
火工矫正和水火弯板工艺是消除船体焊接结 构件畸变最适用的方法,也是复杂零部件必不可 少的成型方法,因此研究制定船体钢的火工工艺 是很必要的。
07MnnicrMoVnb 钢板是新开发研制的用氧气 转炉真空除气连铸坯轧制而成的低合金高强度船 体钢板。该钢的碳含量和碳当量较低,依靠加铌 微合金化处理和控制轧制,采用完全正火 + 高温 回火热处理,利用析出强化和细晶强韧化来提高 钢的强韧性,因此,它具有优良的低温韧性和焊接 抗裂性。该钢板的火工工艺和在火工热循环作用 下的组织结构和性能的变化情况也是人们关注和 值得 研 究 的 问 题。 为 此,对 该 钢 板 进 行 了 系
火工加热温度与火工区冲击功的关系示于图 3。可以明显看出,碳含量在上下限范围内的各种 厚度的钢板,经过 800 ~ 900 C 的火工矫正,大多 数钢板火工区的 - 40 C 夏比 V 型缺口冲击功有 所下降,其中 900 C火工区的值为最低。 2.1.4 火工矫正原则工艺参数的确定
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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适用范围: 1、船体构件焊接变形的矫正及构件的成型加工。 2、水火弯板及火工矫正的主要工艺要求: 2.1进行线加热以前,应根据构件的成形要求, 在钢板上预先定出加热线的位置,以便加热时 正确掌握。加热线的起点不宜在一条直线上, 应相互错开。 2.2应根据构件成形要求,选择合理的加热参数。 过高的温度对质量和成形效果均无好处,应尽 量避免。常见的水火弯板工艺参数见下表一。
水火弯板及火工矫正工艺
必须了解周围环境情况,水冷时是否会损坏其它构件或电 器设备,排水条件是否完备等。 浇水时由于水沫飞溅,容易堵塞火焰嘴,应细心调整水的 流量、浇水龙头与火焰嘴的距离。 必须严格按照工艺规程进行水冷,特别是高强度合金钢。 5、矫正的注意事项: 加热温度不得超过900℃,为了矫正效果得到提高,可调 整加热带的宽度而不能提高加热温度。 尽量避免在同一点上再次加热。因此,在矫正前要进行慎 重考虑,仔细分析定出理想的施工方案。 避免在结构突变处进行火工矫正。 分段矫正时,首先应矫正刚性大的结构。 矫正板架时,应先矫正构架后矫正板材。
D—火圈直径(mm) t—被矫正板的厚度(mm) a—火圈之间距(mm) f—板的弯曲绕度(mm)
水火弯板及火工矫正工艺
根据火圈的排列分为圆周式圆点火圈和梅花式圆点火圈。 圆周式圆点火圈的排列和加热矫正顺序如下图1所示。如 果不能达到预计的效果,则可补加圆点。梅花式火圈的排 列和矫正顺序如下图2所示。火圈的大小及在垂直轴和水 平轴的排列间距见下表二。
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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
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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
水火弯板及火工矫正工艺
腹板向内凹的弯曲变形: 其矫正方法应从腹板h/2处开始,由外向内用三角形加热 法进行矫正。冷却水稍后进行,接着用带状加热面板,带 状间应相互平行,带状宽度为30~40mm,间距为500~ 600mm。加热线的宽度与面板有关,加热线的间距与弯 曲绕度,构件断面模数及矫正效果有关。其关系以下面的 公式表示: B=2S A=(30~40)B 式中 B————带状加热线宽度 S————平板厚度 A————带状加热线间距
水火弯板及火工矫正工艺
水火弯板及火工矫正工艺
7.2纵横交叉构架的平面分段的变形矫正:
水火弯板及火工矫正工艺
在构架背面进行带状加热,加热位置在构架板波浪形凹陷 处,离焊缝根部5mm左右。 矫正顺序应间隔一个板格进行,如图14所示1,2,3·· ·顺 序。这样,在被矫正之间的凹凸度会因两毗邻的板格矫正 产生的收缩而拉平。 对于板厚为2~3mm的板加热温度为600~700℃,加热宽 度为10~20mm。对于板厚为4~6mm的板加热温度可达 800~900℃,加热带宽度为15~20mm。 若经上述矫正后仍有变形,可在波浪变形凸出一侧进行加 热矫正,应距构架约100~150mm。 加热后即用木槌或铁锤敲击加热带周围,然后再锤击加热 处,锤击点应与加热嘴相距300mm。这样当凸面矫正了, 凹面变形也会减少。 如果凸弯绕度很大,则应采用封闭环行的带状加热。
项 目
加热嘴号码
火焰性质(氧炔比) 加热温度(℃)
t<3
1
t=3~5
2
t=6~12
t>12
4
750~850
2、3 1.0~1.2
750~800
<600
30~50
50~70 20~30
650~700
最小水火矩 低碳钢 (mm) 低合金钢
加热速度(mm/s)
50~70
70~90 10~25
70~100
水火弯板及火工矫正工艺
6.2 T形梁纵向弯曲变形的矫正: T形梁纵向弯曲有两种情况,矫正方法如下: 腹板向外凸弯曲变形: 腹板向外弯曲变形如图9所示,其矫正方法是应从腹板 (2/3)h处开始,由里向外用三角形法加热,矫正顺序从 弯曲变形少的地方开始,冷却水稍后进行。如果具有焊接 肘板的T形梁,则三角形加热的位置应分布在肘板装焊的 位置之上。见下图10。
水火弯板及火工矫正工艺
4、变形矫正的冷却方法: 变形矫正的冷却方法分为空冷与水冷。 空冷:是指经加热后的构件加热区在空气中自然冷却。 这种冷却速度较慢,仅适用于某些特殊要求的钢材或冬 季施工时使用。 水冷:是指对经加热后的构件加热区立即浇注冷水进行 冷却的方法,这种冷却方法能加速冷却速度提高矫正效 率。水冷又可分为正面浇水和背面浇水(一般适用于薄 板的矫正)两种。采取水冷法必须注意以下几点要求: 必须明确被矫正的材料是否允许用水冷却方法。对于一 般船用低碳钢及高强度低合金钢,如16Mn、3.3三角形加热矫正法: 三角形加热矫正法其加热区呈三角形,又称楔形加热法。 其目的是为了增加加热面积、加热深度、提高收缩作用。 一般用于矫正焊接组合件,如T型、I型、L型截面等刚性 较强的焊接结构以及骨架分段的自由边缘的变形。其加热 位置总是在构件弯曲凸起的一面,其加热范围在构件中和 轴的一侧。对构件的矫正通常是在平板矫正以前进行。三 角形加热法矫正的加热线走向详见下图7。
水火弯板及火工矫正工艺
当面板弯曲外凸的一边用三角形加热时,应从面板宽度 1/2处开始,加热线宽度为20~30mm,三角形顶角角度 为30°,三角形底边总是朝向弯曲凸出的一边,间距为 500~600mm。 在进行矫正时应注意: 必须将板在厚度方向充分加热,以避免产生纵向弯曲和面 板的波浪变形。 矫正的程序应从弯曲的端部开始。 如果弯曲变形大,可沿矫正方向施加外力以保证效果。 冷却水应稍后一些进行。 如果梁的腹板较厚,则在腹板上进行带状加热,位置与面 板上的三角形加热位置相对应;如果腹板较薄则腹板上不 需要加热。
水火弯板及火工矫正工艺
若第一次矫正后未达到效果,则进行第二次封闭环行矫正。 第二次与第一次加热带纵横间距为80~100mm。
水火弯板及火工矫正工艺
6.3双向弯曲变形构件的矫正: 具有纵横双向弯曲变形的构件,一般是非对称截面的构件, 如L形钢、槽钢等,其矫正是采用上述两种方法分别进行 的。T形构件也会产生双向弯曲变形,但在一般情况下应 矫正横向弯曲变形后再矫正纵向弯曲变形。因为如果先矫 正纵向弯曲变形后再矫正横向弯曲变形,横向弯曲变形的 矫正仍会引起纵向弯曲变形,导致重复进行纵向弯曲变形 的矫正。 6.4 T形面板角变形的矫正: T形梁面板变形通常有两种:一种是单纯由焊接收缩而产 生的,另一种是由于焊接程序不合理或装配不当产生。对 于第一种情况角变形的矫正一般与“瘦马”变形矫正方法 相同,第二种情况,在此不作讨论。
400 350 300
200 175 150
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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。
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平面分段变形的矫正: 7.1薄板单向构件平面分段的变形矫正: 薄板单向构件平面分段的变形一般呈波浪形如图12,其 矫正步骤如下: 在构件背面采用线状加热法加热,加热位置应在板波浪 变形凹陷处,离焊缝根部约5mm。 加热顺序见图12中的数字。 如经线状加热后仍有残余变形,可在构架变形的凸面上 进行矫正。加热位置应距构架100~150mm。 当凸弯面较大时,则采用加热量不同的曲线带状加热, 如图13。
表三 板厚与加热带宽度的参考数据 单位:mm
钢板厚度 加热带宽度
2 10~15
3 15~20
4 15~20
5 20~25
6 25~30
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带状加热又分为四种: 3.2.1线状加热法: 其加热形式呈线状,如图3所示。由于常用骨架板的反面 “瘦脊”部位,所以也称为背烧法。对矫正板的波浪变形 和“瘦马”变形起到不可忽视的作用。 3.2.2十字加热法: 其加热区呈十字形,又称为“松烧法”,一般用于对接焊 缝变形的矫平。这种加热法的条形与焊缝斜交成35℃~ 45℃,加热长度在100~150mm之间。常用于矫正厚度为 12mm以下的板。其优点是各个方向的收缩力能均匀地得 到矫正。
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为了避免被矫正的板出现尖锐锤痕,其槌击面应成圆弧形。 对于厚板,为了减小锤击伤痕,最好垫以平锤用大锤间接 锤击。对接焊缝位置的矫正,则应垫以槽形平锤进行锤击。 圆点的大小,应与被矫正板的厚度相适应,板越厚,火圈 越大;板越薄,火圈越小。若火圈过大,则受热区域会丧 失稳定性,而形成新的变形;若火圈过小,则会由于周围 过大的刚性而产生很大的局部平面应力,甚至可能发生龟 裂。火圈的密度,不仅与被矫正板的厚度有关,而且与被 矫正板的弯曲绕度有关,即绕度越大,火圈的密度越大; 绕度越小,火圈密度越小。火圈大小及其间距,可由经验 公式来表示: D=8t+10 A=D+150-4