矫正焊接残余变形的方法

焊接结构在生产过程中，虽然采取了一系列措施，但是焊接变形总是不可避免的。当焊接后产生的残余变形量超过技术要求时，必须采取措施加以矫正。

图11-9 采用刚性固定法焊接对接接头焊件

焊接结构变形的矫正有两种方法：机械矫正法和火焰矫正法。

1.机械矫正法

机械矫正法是利用机械力的作用来矫正变形，如图11-10所示为工字梁焊后变形的机械矫正，对于低碳钢的结构，可在焊后直接用此法矫正；对于一般合金钢的焊接结构，焊后必须进行消除应力处理后才能机械矫正，否则不仅矫正困难，而且易产生断裂。

对于薄板波浪变形的机械矫正，应采用锤击焊缝区的拉伸应力段，即产生了塑性变形，减小了对薄板边缘的压缩应力，从而矫正了波浪变形。在锤击时，必须垫上平锤，以免出现明显的锤痕。

常用的机械矫正法有压力机加压法、锤击法和碾压法。

2.火焰矫正法

火焰矫正法是用氧乙炔火焰或其他气体火焰，以不均匀的加热方式引起结构变形来矫正原有的残余变形的方法。

火焰矫正时，将变形构件的局部（变形处伸长的部分）加热到一定温度，然后让其自然冷却或强制冷却，使该处在冷却后产生收缩变形，以抵消原有变形。火焰矫正效果的好坏，关键是掌握火焰加热变形的规律，然后正确选择加热位置和加热范围。火焰矫正常用的加热方式有下面三种：

（1）火焰点状加热矫正 图11-11为火焰点状加热矫正钢板和钢管的实例。如图11-11a所示为钢板（厚度在8mm以下）波浪变形的点状加热矫正，其加热点直径d一般为15～30mm，点间距离l应随变形量的大小而变，残余变形越大，l越小，一般在50～100mm变动。为提高矫正速度和避免冷却后在加热处出现小泡突起。往往在加热完一个点后，立即用木槌击打加热点及其周围，然后浇水冷却。

图11-10 工字梁焊后变形的机械矫正

a）拱曲焊件 b）用拉紧器拉 c）用压头压 d）用千斤顶顶

1—拉紧螺旋器 2—压头 3—支承件 4—支承架 5—千斤顶(www.xing528.com)

如图11-11b所示为钢管弯曲的点状加热矫正。加热速度要快，加热一点后迅速移到另一点加热。经过同样方法加热，自然冷却一至两次，即能矫直。

图11-11 火焰点状加热矫正

a）钢板的点状加热 b）钢管的点状加热

（2）火焰线状加热矫正 火焰沿着直线方向或者同时在宽度方向作横向摆动的移动，形成均匀线状加热。如图11-12所示为火焰线状加热的几种形式。在线状加热矫正时，加热线的横向收缩大小纵向收缩，加热线的宽度越大，横向收缩也越大。所以，在线状加热矫正时要尽可能发挥加热线横向收缩的作用。加热线宽度一般取钢板厚度的0.5～2倍左右。这种矫正方法多用于变形较大或刚度较大的结构，也可用于矫正钢板。

图11-12 火焰线状加热矫正

a）直通加热 b）链状加热 c）带状加热

（3）火焰三角形的加热矫正 火焰三角形加热即加热区呈三角形。加热的部位是在弯曲变形构件的凸缘，顶点朝内，如图11-13所示。由于加热面积较大，所以收缩量也较大，尤其在三角形底部。常用于矫正厚度较大、刚度大的构件的弯曲变形。可用多个焊炬同时加热。

图11-13 T形梁的三角形加热矫正

各种火焰矫正变形方法如图11-14所示。

图11-14 火焰矫正实例

a）非对称Π形钢的旁弯 b）非对称工字钢的上挠变形 c）T形接头的角变形 d）中薄板的波浪变形