目前，鋼制產(chǎn)品在日常生活和大型建設(shè)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。而鋼結(jié)構(gòu)廠房的生產(chǎn)工藝的誕生，為現(xiàn)代建設(shè)工程增添了一道亮麗的琵琶。然而鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要構(gòu)件是焊接H型鋼柱、梁、撐。這些構(gòu)件在制作過程中都存在焊接變形問題，如果焊接變形不予以矯正，則不僅影響結(jié)構(gòu)整體安裝，還會(huì)降低工程的安全可靠性。焊接鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形超過技術(shù)設(shè)計(jì)允許變形范圍，就應(yīng)設(shè)法進(jìn)行矯正，使其達(dá)到符合產(chǎn)品質(zhì)量的要求。實(shí)踐證明，多數(shù)變形的構(gòu)件是可以矯正的。矯正的方法都是設(shè)法造成新的變形來達(dá)到抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。在生產(chǎn)過程中普遍應(yīng)用的矯正方法，主要有機(jī)械矯正、火焰矯正和綜合矯正。但火焰矯正是一門較難操作的工作，方法掌握、溫度控制不當(dāng)還會(huì)造成構(gòu)件新的更大變形。因此，火焰矯正要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類、矯正方法作了一個(gè)粗淺的分析。

1. 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類和火焰矯正方法

火焰矯正法利用火焰加熱時(shí)產(chǎn)生的局部壓縮塑性變形，使較長(zhǎng)的金屬在冷卻后縮短來消除變形。此方法簡(jiǎn)單, 機(jī)動(dòng)靈活, 適用面廣。在使用時(shí)應(yīng)控制溫度和加熱位置。對(duì)低碳鋼和普通低合金鋼常采600～800℃的加熱溫度。由于需再次加熱, 對(duì)合金鋼等慎用。以下為火焰矯正時(shí)的加熱溫度（材質(zhì)為低碳鋼）

注意事項(xiàng)：火焰矯正時(shí)加熱溫度不宜過高，過高會(huì)引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時(shí)不可用水冷卻，包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。     

鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的種類與火焰矯正鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是焊接H型鋼柱、梁、撐。焊接變形經(jīng)常采用以下三種火焰矯正方法：（1）線狀加熱法；(2)點(diǎn)狀加熱法；（3）三角形加熱法。下面簡(jiǎn)單介紹解決不同部位變形的校正施工方法。

1.1翼緣板的角變形矯正H型鋼柱、梁、撐角變形。

在翼緣板上面（對(duì)準(zhǔn)焊縫外）縱向線狀加熱（加熱溫度控制在650度以下），注意加熱范圍不超過兩焊腳所控制的范圍，所以不用水冷卻。線狀加熱時(shí)要注意：（1）不應(yīng)在同一位置反復(fù)加熱；（2）加熱過程中不要進(jìn)行澆水。這兩點(diǎn)是火焰矯正一般原則。

1.2柱、梁、撐的上拱與下?lián)霞皬澢?/span>

1)、在翼緣板上，對(duì)著縱長(zhǎng)焊縫，由中間向兩端作線狀加熱，即可矯正彎曲變形。為避免產(chǎn)生彎曲和扭曲變形，兩條加熱帶要同步進(jìn)行?？刹扇〉蜏爻C正或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內(nèi)應(yīng)力，但這種方法在縱向收縮的同時(shí)有較大的橫向收縮，較難掌握。

2)、翼緣板上作線狀加熱，在腹板上作三角形加熱。用這種方法矯正柱、梁、撐的彎曲變形，效果顯著，橫向線狀加熱寬度一般取20—90mm，板厚小時(shí)，加熱寬度要窄一些，加熱過程應(yīng)由寬度中間向兩邊擴(kuò)展。線狀加熱由兩人同時(shí)操作進(jìn)行，再分別加熱三角形三角形的寬度不應(yīng)超過板厚的2倍，三角形的底與對(duì)應(yīng)的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開始，然后從中心向兩側(cè)擴(kuò)展，一層層加熱直到三角形的底為止。加熱腹板時(shí)溫度不能太高，否則造成凹陷變形，很難修復(fù)。

注：以上三角形加熱方法同樣適用于構(gòu)件的旁彎矯正。加熱時(shí)應(yīng)用中溫矯正，澆水要少。柱、梁、撐腹板的波浪變形矯正波浪變形首先要找出凸起的波峰，用圓點(diǎn)加熱法配合手錘矯正。加熱圓點(diǎn)的直徑一般為50～90mm，當(dāng)鋼板厚度或波浪形面積較大時(shí)直徑也應(yīng)放大，可按d＝（4δ＋10）mm（d為加熱點(diǎn)直徑；δ為板厚）計(jì)算得出值加熱?？咀鞆牟ǚ迤鹱髀菪我苿?dòng)，采用中溫矯正。當(dāng)溫度達(dá)到600～700度時(shí)，將手錘放在加熱區(qū)邊緣處，再用大錘擊手錘，使加熱區(qū)金屬受擠壓，冷卻收縮后被拉平。矯正時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生過大的收縮應(yīng)力。矯完一個(gè)圓點(diǎn)后再進(jìn)行加熱第二個(gè)波峰點(diǎn)，方法同上。為加快冷卻速度，可對(duì)Q235鋼材進(jìn)行加水冷卻。這種矯正方法屬于點(diǎn)狀加熱法，加熱點(diǎn)的分布可呈梅花形或鏈?zhǔn)矫茳c(diǎn)形。注意溫度不要超過750度。          

2.選用合理的焊接方法的規(guī)范

2.1.選用能量密度高的焊接方法，如采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、等離子弧焊和手工點(diǎn)弧焊進(jìn)行薄板焊接, 可以減少變形量。

2.2.采用較小的焊接線能量可以減少焊接變形量。但在實(shí)際生產(chǎn)中要考慮生產(chǎn)率, 焊接線能量不宜過低。

2.3.焊接不對(duì)稱得構(gòu)件, 通過選用不同的焊接參數(shù), 可以控制和調(diào)節(jié)彎曲變形。如圖所示的截面不對(duì)稱得梁, 焊縫1和2到中心軸的距離e 比焊縫3和4 到中心軸的距離f 大焊后引起的變形也大。如果焊縫1和2采用比焊縫3和4 小的規(guī)范參數(shù)分層焊接, 可以是上下彎曲變形抵消。選擇合理的裝配焊接順序。

2.4.構(gòu)件在裝配過程中, 側(cè)面中心位置不斷發(fā)生變化, 因而焊接變形也變化。利用這一特點(diǎn)通過把結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)姆殖刹考?/span>, 分別裝配焊裝, 使不對(duì)稱得焊縫和收縮量較大的焊縫在焊接過程中能比較自由的收縮而不影響整體結(jié)構(gòu), 然后拼焊成整體。這樣有利于控制變形,矯正也比較容易。

2.5.分布在側(cè)面中心線兩側(cè)的焊縫,一般來說,先焊的一側(cè)焊縫產(chǎn)生的彎曲變形比后焊的一側(cè)焊縫產(chǎn)生的彎曲變形要大。因此焊接順序總的規(guī)律是先焊焊縫少的一側(cè)。對(duì)于截面形狀對(duì)稱的結(jié)構(gòu), 盡可能采用對(duì)稱焊接方法。防止薄板焊接變形的預(yù)拉伸法在薄板焊接骨架時(shí), 采用機(jī)械的預(yù)拉伸, 加熱的預(yù)拉伸, 或者兩者同時(shí)使用, 使薄板預(yù)先得到拉伸或伸長(zhǎng), 然后在張緊薄板上裝配焊接骨架, 可以有效防止波浪變形。

3.結(jié)語。 火焰矯正引起的應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力一樣都是內(nèi)應(yīng)力。不恰當(dāng)?shù)某C正產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力和負(fù)載應(yīng)力迭加，會(huì)使柱、梁、撐的縱應(yīng)力超過允許應(yīng)力，從而導(dǎo)致承載安全系數(shù)的降低。因此在鋼結(jié)構(gòu)制造中要慎重，盡量采用合理的工藝措施以減少變形，矯正時(shí)盡量可能采用機(jī)械矯正。當(dāng)不得不采用火焰矯正時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1)、烤火位置不得在主梁應(yīng)力截面附近；

2)、矯正處烤火面積在一個(gè)截面上不得過大，要多選幾個(gè)截面；

3)、宜用點(diǎn)狀加熱方式，以改善加熱區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)；  

4)、加熱溫度不超過700度。 同時(shí)選用合理的焊接方法及焊接順序也是減少焊接變形的一個(gè)重要措施。針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件需要不同的焊接方法。

總之，焊接變形程度上可以減少，不可避免的焊接變形采用合理的矯正辦法進(jìn)行矯正，這樣才能使其達(dá)到符合產(chǎn)品質(zhì)量的要求。