火工矫正
火工校正工艺
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收缩量不一致引起的。
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。
如若采用浇水冷却，最好加热温度不超过7230C。
5 火焰矫正基本参数选择5.1 火焰加热温度火焰矫正根据材质、板厚和加热方法等不同情况，选择不同的加热温度。
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：
火焰矫正工艺的基础原理
火焰矫正工艺的基础原理
火焰矫正是一种表面处理方法，可用于各种金属材料的热加工前处理。
该工艺通过热
处理金属表面，在其固态晶粒内部生成一层较细小的氧化膜，从而提高金属材料的表面质
量和加工性能。
火焰矫正的基础原理包括以下几个方面：
1.热物理现象：火焰矫正是通过在金属表面加热的方式来产生氧化膜，加热温度通常
在650℃~1200℃之间。
在这个温度范围内，金属表面会发生热胀冷缩现象，从而改变金属的微观结构。
热处理时金属表面的晶界、位错、氧化物等物质会发生变化，有些物质可能
会被溶解，从而影响金属结构，这也是影响加工性能的重要因素。
2.反应动力学：火焰矫正需要在控制的加热条件下生成一层均匀的氧化膜，膜层质量
的好坏决定了矫正后的效果。
氧气可以被认为是矫正中的主要反应性物质，它与金属表面
的微量元素反应并形成氧化膜。
氧化膜的形成速度和生成的氧化物的化学成分与金属表面
的热处理温度和氧气浓度有关。
3.氧化学：氧化膜的生成和厚度与金属内部元素的化学性质和多种氧化物的生成有关。
在温度越高的情况下，更多的元素会被氧化，形成更多的氧化物，而氧气的含量越多，氧
化物生成的速率就越快。
氧化膜质量也会受到金属表面油污、锈蚀和金属材料强度等因素
的影响。
综上所述，火焰矫正的基础原理是通过加热金属表面产生氧化膜从而提高表面质量和
加工性能，其主要涉及热物理现象、反应动力学和氧化学等多个方面的原理。
通过控制加
热温度和氧气浓度，选择适合的金属材料和控制矫正工艺过程中关键因素的影响，可以有
效地提高矫正后的产品表面质量和加工性能。
船体火工年终总结
船体火工年终总结一、工作内容与成果（一）火工矫正工作在船体建造过程中，火工矫正工作是确保船体结构精度和强度的重要环节。
我严格按照工艺要求和操作规范，对船体板材和构件的变形进行了精准的矫正。
通过不断地摸索和实践，我能够熟练掌握各种火工矫正方法，如水火弯板、火焰矫正等，有效地解决了板材的波浪变形、扭曲变形等问题，提高了船体的平整度和直线度。
（二）焊接预热与后热处理焊接质量对于船体的强度和密封性至关重要。
在焊接过程中，我负责对焊接部位进行预热和后热处理，以减少焊接应力和防止裂纹的产生。
通过合理控制加热温度和时间，我确保了焊接接头的质量，为船舶的安全航行提供了有力保障。
（三）参与质量改进活动积极参与了船体建造过程中的质量改进活动。
针对火工工作中出现的质量问题，我与团队成员一起进行原因分析，并提出了相应的改进措施。
通过不断地优化工艺和操作方法，我们成功地降低了火工矫正的废品率，提高了工作质量和效率。
二、工作中的挑战与解决方案（一）复杂结构的矫正难题在处理一些复杂的船体结构变形时，遇到了较大的挑战。
由于结构的特殊性和变形的复杂性，传统的矫正方法效果不佳。
通过与技术人员的沟通和协作，我们采用了组合矫正的方法，结合水火弯板、机械矫正和局部加热等手段，最终成功解决了问题。
（二）高温作业的安全风险火工作业通常伴随着高温和明火，存在一定的安全风险。
为了确保工作安全，我严格遵守安全操作规程，佩戴好个人防护用品，并定期检查和维护设备。
同时，加强了对工作现场的安全管理，及时消除安全隐患，确保了全年无安全事故发生。
三、个人成长与提升（一）技能提升通过不断地学习和实践，我的火工技能得到了显著提升。
我掌握了更多先进的火工技术和方法，能够更加高效地完成工作任务。
同时，我还积极参加公司组织的培训和技能竞赛，与同行交流经验，不断拓宽自己的视野和思路。
（二）团队协作能力在工作中，我与其他部门的同事密切配合，共同完成了多项任务。
通过与他们的沟通和协作，我学会了如何更好地理解他人的需求和意见，提高了团队协作能力和工作效率。
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。
船体火工矫正工艺
船体火工矫正工艺船体火工矫正工艺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 c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、a =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)Ha =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℃,：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。
3.1T型构件的矫正。
薄板火工矫正的原理及注意点
薄板火工矫正的原理及注意点一、原理薄板火工矫正的原理主要基于金属热胀冷缩的特性。
当对金属薄板施加局部加热时，受热部分会因热膨胀而产生变形。
通过控制加热的温度、方式和冷却速度，可以有效地利用金属的热塑性，实现对薄板的弯曲、翘曲等变形的矫正。
二、温度控制温度是薄板火工矫正的关键因素之一。
温度过低，金属不会发生足够的热膨胀，矫正效果不明显；温度过高，金属可能会过热甚至熔化，导致材料性能劣化或产生其他不可预见的问题。
因此，必须根据金属的种类、厚度、加热方式等实际情况，精确控制加热温度。
三、加热方式常见的加热方式有火焰加热、电热丝加热、激光加热等。
火焰加热是最传统的方式，使用煤气、乙炔等气体燃烧产生的火焰进行加热，具有成本低、设备简单等优点。
电热丝加热和激光加热则具有温度易于控制、能量集中等优点，但设备成本和维护成本相对较高。
四、受力分析在薄板火工矫正过程中，受力情况对矫正效果有重要影响。
应充分考虑金属薄板的受力情况，如加热部位和非加热部位的受力差异、金属薄板的自重和外部载荷等。
合理的受力分析有助于选择合适的加热方式和操作工艺，提高矫正效果。
五、重复操作对于较大或较复杂的变形，可能需要进行多次火工矫正操作。
每次操作后，都需要对变形情况进行检测和评估，以确定是否需要调整加热方式和操作工艺。
重复操作的精度和稳定性对最终的矫正效果有重要影响。
六、冷却处理冷却处理是薄板火工矫正过程中不可忽视的环节。
正确的冷却方式有助于控制金属的塑性变形和应力分布，提高矫正质量。
常见的冷却方式包括自然冷却和强制冷却（如水冷、风吹等）。
应根据金属种类和厚度等因素选择合适的冷却方式。
七、表面保护在薄板火工矫正过程中，金属表面可能会因氧化、脱碳等原因受到损伤。
为了保护金属表面，可以在加热区域涂覆保护层（如陶瓷涂料）或使用保护罩。
此外，在矫正完成后，应及时清除表面附着物，并进行必要的表面处理，如打磨、喷涂等。
八、变形检测在薄板火工矫正过程中，应定期对变形情况进行检测。
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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。
对于变形较小的部位矫正，要求加热深度小于5mm，就需要较快的加热速度，此时宜用氧化焰进行矫正。
8、火焰矫正加热状态对矫正效果的影响。
火焰矫正的关键是正
确掌握火焰对钢材进行局部加热以后钢材的变化规律。
影
3
响火焰矫正效果的因素主要有火焰加热位置、加热形状、宽度、长度、大小、温度等等。
加热位置的确定应选择在钢材弯曲处其纤维需缩短的部位，一般说在弯曲处向外凸一侧加热能使弯曲趋直。
加热面积（包括加热线的宽度、点的直径、三角形的面积大小等）对矫正变形能力的大小有显著影响，如表4所示。
表4 加热线宽度对钢板弯曲影响
钢材的加热温度，在火焰矫正所允许的温度范围内，对矫正的变形能力，一般来说温度越高，矫正能力越大。
加热深度是火焰矫正效果的重要一环。
根据资料证实：加热深度一般控制在钢材厚度的40%以下，如用三角形加热方式则为构件宽度的40%左右。
不过加热深度一般较难测量，大都
凭经验判断。
4
如果一次加热未达到矫正效果，则需要做第二次加热，其加热温度应稍高于前次，否则亦将无效果。
热矫正的加温次数与升温成正比，每重复一次必须要提高一次温度才有收获，而钢材温度超过900℃以上，则材料性能变脆，影响使用性能，所以，同一部位的加热矫正不得超两次。
热矫正后冷却特别是低合金钢的冷却，应在空气中缓慢冷却，这样被加热区钢材的韧性几乎不下降，如采用水冷，则被加热区就有明显的脆化现象，因此严禁用浇水骤冷。
9、火焰矫正工艺规程：
（1）做好矫正前准备，检查氧、丙烯、工具、设备情况，选择合适的焊矩、焊嘴。
（2）了解矫正件的材质，及其塑性、结构特性、刚性，技术条件及装配关系等，找出变形的原因。
（3）用目测或直尺、粉线等测量变形的尺寸，确定变形的大小，并分析变形的类别。
（4）确定加热位置和加热顺序，考虑是否需要外力。
一般先矫正刚性大的方向和变形大的部位。
（5）确定加热范围、加热温度和深度。
一般对于变形大的大工件，其加热温度为600~800℃，焊接件的矫正加热温度为700~800℃。
5
（6）检查矫正质量，对未能达到质量要求的范围进行再次的火焰矫正。
矫正量过大的应在反方向进行矫正，直至符合技术要求。
10、十字柱火焰矫正实例：
1）、弯曲变形（见图1）
矫正步骤：
a．矫正前，将弯曲的十字柱放置在预先测平的两支座上；
b．矫正时，先对弯曲弧度大的一侧翼板进行线状加热，应两人同时进行；
c．再对腹板进行三角形加热及两侧腹板的三角形加热；
d．边加热边测量边调整，对弯曲变形较大的构件在弧度大的一侧尚需施加外力；
e．测量合格后停止加热，让构件在空气中自然冷却。
完全冷却后去除外力检验，不合格的继续矫正，待合格为止。
6
图1 十字柱弯曲变形火工矫正示意图
2）、扭曲变形（见图2）
图2 十字柱扭曲变形火工矫正示意图
矫正步骤：
a．矫正前，将扭曲变形的十字柱两端的最底部位放置在预先测平的两支座上；
b．矫正时，根据扭曲的方向，进行反方向斜线形线状加热，应两人对称同时进行；
c．边加热边测量边调整，测量合格后停止加热，让构件在空气中自然冷却。
完全冷却后再检验，不合格的继续矫正，待合格为止。
7。