淺談箱型鋼梁彎曲的火焰矯正方法

淺談箱型鋼梁彎曲的火焰矯正方法吳忠安·中鐵十一局六公司摘要：本文簡單的論述了箱型鋼梁焊接彎曲變形原因，并根據(jù)火焰矯正的基本原理對(duì)箱型鋼梁的火焰矯正進(jìn)行分析，提出有效的火焰矯正方法。關(guān)鍵詞：箱型鋼梁、焊接、彎曲變形、火焰矯正。引言箱型鋼梁主要為焊接件，在加工過程中因工藝原因，產(chǎn)品免不了存在彎曲變形。為了把變形控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行矯正。矯正的方法有人力矯正、機(jī)械矯正、火焰矯正以及混合矯正等。在矯正方法中火焰矯正方法簡單、效率高，因此在構(gòu)件矯正中得到廣泛的應(yīng)用。但是，目前火焰矯正缺少理論依據(jù)，僅憑作業(yè)工人的經(jīng)驗(yàn)，在矯正中效率還是不高，時(shí)有過矯的質(zhì)量事故發(fā)生。因此，對(duì)火焰矯正進(jìn)行理論探討，對(duì)實(shí)際操作具有極大的指導(dǎo)意義。一、箱型鋼梁的一般結(jié)構(gòu)及其制作工藝箱型梁結(jié)構(gòu)主要由上下翼緣板、腹板、中筋板以及局部加強(qiáng)板組成。一般的制作工藝流程為：毛料下料→除銹修邊→下翼緣板校直并畫筋板位置線→把下好料的筋板增加臨時(shí)支撐后點(diǎn)焊到下翼緣板上→焊接筋板與下翼緣板的兩邊焊縫→先后將下好料的腹板點(diǎn)焊→焊接腹板與下翼緣板的焊縫內(nèi)外→焊接筋板與腹板的焊縫→拼點(diǎn)上翼緣板→焊接腹板與上翼緣板的焊縫→初步檢測→矯正→必要的檢測→除銹噴漆→成品驗(yàn)收。具體見：圖（一）。圖（一）箱梁工藝示意圖二、箱型鋼梁的焊接殘余應(yīng)力分布及其變形因?yàn)楹附託堄鄳?yīng)力和變形產(chǎn)生的主要原因是焊接時(shí)的不均勻加熱，近縫區(qū)的構(gòu)件在加熱和隨后冷卻過程中發(fā)生了塑性變形。根據(jù)箱型梁的焊縫布置，可以得到箱型梁筋板與腹板交接處的焊接殘余應(yīng)力分布見圖（二）。該類型焊縫殘余應(yīng)力以焊縫的影響區(qū)為分界，在焊縫內(nèi)形成正殘余應(yīng)力，影響區(qū)之外的一定范圍內(nèi)形成負(fù)殘余應(yīng)力區(qū)[1]。殘余應(yīng)力大小與焊接線能量有很大的關(guān)系，在此不討論。圖（二）圖（三）箱梁的截面慣性矩越大，采用高效的火焰矯正方法矯正效率更加明顯。五、應(yīng)用情況在加工生產(chǎn)中，該火焰矯正方法已經(jīng)成功的應(yīng)用于移動(dòng)模架牛腿梁彎曲的矯正、襯砌臺(tái)車龍門架底梁的彎曲矯正、架橋機(jī)導(dǎo)梁的彎曲矯正。圖（七）圖（八）圖（九）圖七為利用先加熱中性軸之后再加熱起拱部位進(jìn)行的矯正，圖八為整條箱梁的矯正點(diǎn)。圖九中為一般的火焰矯正方法進(jìn)行的矯正。從圖七、八、九對(duì)比可以看到，先加熱中性軸之后再加熱起拱部位進(jìn)行的矯正方法大大的減少了矯正加熱的點(diǎn)，矯正效率明顯的比一般的加熱矯正要高。六、結(jié)論在相同條件下，先加熱箱梁的中性軸，降低中性軸殘余應(yīng)力的峰值，然后再加熱起拱部分進(jìn)行的火焰矯正方法，比直接在起拱