李瑞娟
中国电建市政集团机电安装工程公司 253034
【摘要】在焊接过程中钢结构可能会出现变形的问题，如果不对钢结构焊接变形的问题进行及时的解决，可能就会导致大量的钢铁资源由于焊接变形的原因而被浪费，还可能会影响整个焊接工程的质量对钢结构的稳定性、承重力也有一定的影响。生产阶段最常见的矫正方式主要有机械矫正，火焰矫正以及综合矫正这三种方式。本文根据相关经验，通过与国内相关资料的结合，对火焰矫正施工法在钢结构焊接变形中的应用进行了阐述。
【关键词】钢结构；焊接变形；火焰矫正
在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。
一、钢结构焊接变形和火焰矫正概述
什么是钢结构焊接变形呢？对于从事多年焊接工作的人员来说，钢结构焊接变形是经常遇到的情况，这是因为在钢结构焊接的过程中电弧温度过高而导致钢结构的构件的直接变形或者部分变形的现象，构件的残余变形比直接变形的影响更为严重一些，它是影响焊接钢结构产成品质量的主要因素，根据构件残余变形的位置的不同对钢结构的影响也是不同的，所以，就将构件残余的现象又具体细分成了整体残余变形和局部残余变形两种，整体残余变形主要有弯曲、收缩、错边、扭曲这几种整体残余变形现象。局部残余变形主要有角、波浪两种变形现象，而目前在钢结构焊接过程中最为常见的是整体残余变形。火焰矫正方法对温度以及技术的要求比较高，所谓的火焰矫正方法就是通过气体燃烧所产生的热量来加热构件中变形的位置，然后利用伸长部位冷却后的局部收缩的原理来抵消焊接变形的现象，这可以说是一种塑性变形。线状加热、三角形加热、点状加热都是运用火焰矫正方法来矫正钢结构时最为常见的方法。
二、火焰方法的种类
所谓的火焰矫正法值得就是，在进行火焰加热的过程中，对局部的压缩所产生的塑性变形，导致冷却后的长金属纤维变得更短，也就是压缩导致的塑性变形，使金属纤维出现了一致的长短，以此来实现对变形的消除，使其能够得到矫正。由于火焰矫正法没有复杂的操作，并且在灵活性以及速度方面有着一定的优势，因此，在实际工作中得到了广泛的应用。在对其进行使用的过程中，需要对温度和加热位置进行良好的控制。由于加热需要反复进行，因此，合金、钢等材料并不适用。
钢结构有着钢柱、梁、撑这三种主要的焊H型构件。焊接变形通常会采用线状加热法、点状加热法以及三角形加热法这三种火焰方法进行矫正。以下对各部位的施工解决方法进行了介绍。
低碳钢材质在进行火焰矫正的过程中有着如下加热温度
矫正在500℃~600℃低温环境下，需要采用水进行冷却；
矫正在600℃~700℃中温环境下，需要采用空气和水进行冷却；
矫正在700℃~800℃高温环境下，需要采用空气进行冷却；
需要注意的是：对火焰矫正法的应用尽量不要再高温环境下进行，过高的温度会导致金属变脆、对其韧性造成影响。高温环境下对16Mn或有着较大厚度以及淬硬倾向的钢材的矫正，切勿采用水进行冷却[1]。
三、钢结构焊接变形火焰矫正的方法
1.翼缘板的角变形
矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。
2.波浪变形火焰矫正
当焊接的钢结构形成波浪变形的时候，要对这样的变形位置进行矫正必须要先找到波峰凸起的位置，然后焊接人员通过有效运用点状加热法与手锤相结合的方式对凸起的波峰进行矫正。在对波浪变形位置进行加热的过程中焊接人员必须要控制好加热的范围，应将钢板越厚或者波浪变形面积的越大那么点状加热法的直径就越大自然所能够加热的范围也越大，反之亦然。这种加热方法的加热点通常是梅花或者链式密点形的，在温度比较适中的时候矫正的话从波峰开始烤嘴就要呈螺旋式来回的进行移动。当温度升至六百到七百摄氏度之间时，将手锤放置在加热的边缘区，通过大锤击小锤的来挤压被加热的变形钢板，在等到它冷却后因为受热钢板冷却收缩而被拉平。焊接人员在使用点状加热法时一定要注意钢板加热的温度不宜超过七百五十摄氏度，在第一次矫正完成后在进行下一位置的矫正，因为这样可以有效的避免因为收缩力过大而产生的产品质量问题[2]。
3.柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲
在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。
在矫正钢制结构焊接过程中钢板弯曲变形的问题，如果出现的是钢结构构件旁弯变形可用三角加热的方法对其进行矫正[3]。三角加热方法主要是从变形部位的中间到两边逐渐的分散，需要两个人同时控制这两条加热线，虽然这种加热方法能够在有效减少焊接内应力的同时又尽可能的避免了钢结构变形部位发生再度的弯曲变形，但是，在实际的操作中这不仅需要两个焊接人员配合默契，需要他们能够控制好加热的温度，这主要是因为三角加热法的纵向收缩和横向收缩都很大，需要一定的技术和经验才能掌握好加热的时间、温度。
结束语
综上所述，在焊接钢结构过程中能够导致钢结构焊接变形的原因非常多，钢材的种类不同它的变形程度、状况都不一样，所以，需要焊接人员不断提升自己的焊接技术能够根据实际情况选择合适的方式、合适的温度对变形部分进行矫正。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加，会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力，从而导致承载安全系数的降低。因此在钢结构制造中一定要慎重，尽量采用合理的工艺措施以减少变形，矫正时尽量可能采用机械矫正。
参考文献：
[1]周泰勇. 浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法[J]. 中国科技纵横, 2016, 000(004):45-45.
[2]王成，吴国斌.钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法[J].科技向导，2012（12）：370.
[3]郑加宇, 孟庆欣. 钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法[J]. 北极光, 2016, 000(002):194.