矫正通用工艺.doc

钢结构作业文件
文件编号：WHI/JS-TG-008
版本号/修改次数：A/1

矫正通用工艺

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发布日期:2006.3.1 实施日期：2006.3.1
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目 录

1．主体内容与适用范围 2
2．编制依据 2
3 矫正方法分类 2
4 火焰矫正工艺规程 2
5 钢材矫正的一般要求 2
6 各类钢构件校正的方法和要求 3
6.1 钢板变形矫正 3
6.2 型材的矫正 3
6.3、H型钢的校正 5
6.4 箱形柱的校正 5
6.5 十字柱校正（偏弯） 6
6.6 十字柱扭曲校正 6
7、 矫正质量检查 7

1．主体内容与适用范围
1.1 主体内容：钢材、型钢矫正的一般技术要求。
1.2 适用范围：适用于板材、型材和构件成品的矫正。
2．编制依据
《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002
《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-98
3 矫正方法分类
3.1 按加工工序分为原材料矫正、成型矫正、焊后矫正等。
3.2 按照矫正时外力的来源分为机械矫正、火焰矫正、手工矫正、火焰和机械组合矫正。
4 火焰矫正工艺规程
4.1 矫正人员应经过培训、考试合格，并持有上岗证书才能上岗操作。
4.2 矫正前的准备，检查氧气、丙烷、工具、设备情况，选择合适的焊矩、焊嘴。
4.3 了解矫正件的材质及材质的力学性能、结构特性、刚性、技术条件及装配关系，找出变形原因。
4.4 用目测或直尺、粉线等测量变形尺寸，确定变形大小，并分析变形的类别。
4.5 确定加热位置和加热顺序，考虑是否需加外力，一般先矫正刚性大的方向和变形大的部位。
4.6 确定加热范围、加热温度和深度。一般对于变形大的构件，加热温度为600～800℃，焊接件的矫正加热温度为700～800℃。实践中一般根据颜色来判断加热温度的高低：
褐 红 色：580～650℃
暗樱红色：650～730℃
深樱红色：730～770℃
樱 红 色：770～800℃
4.7 检查校正质量，对未能达到质量要求的范围进行再次的火焰校正。矫正量过大的应在反方向进行火焰校正，直至符合技术要求。
4.8 一般件经校正后不需退火处理，但对于专门技术规程的矫正件需作退火处理，以消除校正应力，焊接件的退火温度为650℃。
4.9 低合金钢在热矫正时，绝不允许为了加快冷却速度而使用冷水激冷。
5 钢材矫正的一般要求
5.1 钢材若在划线前或下料后，存在较大的弯曲或凹凸不平，应进行矫正。
5.2 钢材的矫正应尽量采用机械矫正，少用手工矫正。当手工和机械矫正中用火焰辅助配合矫正时，应根据材料特性，避免在蓝脆温度下进行。
6． 各类钢构件校正的方法和要求
6.1 钢板变形矫正：
6.1.1 钢板的变形一般用火焰校正法校正。厚度小于6mm的薄板，如中部凸起，切忌用锤直接击凸起部分，应向中间有次序均匀地锤击；边缘有波形的钢板、厚度大于6mm的板材，应直接锤击板材的凸起处。锤击时，锤头不能和板材直接接触，应加垫板，避免出现大的锤痕。
6.1.2 钢板火焰校正：
（1）将钢板放在平台上，压紧三个边。用线状加热，先从凸起的两侧平均地方开始，然后向凸起处围拢，加热线顺序和方向为图1所示。
（2）加热线长度一般占板宽的1/2—1/3，加热间距视凸起的高度而定，凸起的越高，加热线距离越远，一般为50～200mm之间。
（3）当第一次加热完后尚有不平，可再进行第二次加热，加热线在第一次加热线之间。
（4）为提高校正速度，对Q235来讲，可采用水、火校正法，即在火焰加热的同时用水急冷，校正的效果更好。
6.1.3 焊接拼板角变形的校正
图1所示为厚度20mm的钢板，开X型坡口，焊后产生角变形，用6号焊嘴、中性火焰进行线状加热，加热宽度23mm，深度10～15mm，焊炬移动速度平均每秒4mm，经过一次校正后，即平直。
6.2 型材的矫正
型钢的矫正可采用机械矫正、手工矫正及火焰矫正。型钢的矫正，应尽可能在矫正机上进行机械矫正，也可采用手工及火焰矫正。
6.2.1 型钢的机械矫正
(1) 在使用型钢矫正机时，须选好辊轮，辊轮的形状应与被矫正的断面形状适应。
(2) 在使用型钢矫正机时，型钢进入辊轮后要来回滚动数次，才能最后得以矫正。
(3) 在使用型钢矫正机时，辊轮工作槽表面不允许有磨损、凹坑及剥蚀等情况，如出现上述情况时，应及时更换。
6.2.2 型钢的手工矫正
(1) 扁钢的手工矫正
a. 当扁钢在厚度方向弯曲时，应将扁钢的凸起处向上，锤击凸处就可以矫正。
b. 当扁钢在宽度方向弯曲时，用锤依次锤击扁钢的凹处，或在凹处的三角区域内进行锤击，使其延伸而矫正。
c.矫正扭曲的扁钢，可将其一端夹在台钳上，用U形夹或板手夹持另一端，反扭即可。
(2) 圆钢的手工矫正
a. 矫正弯曲的圆钢，一般锤击凸处，使其反向弯曲而矫正。
b.对于外形要求较高的圆钢，矫正时可选用合适的摔锤置于圆钢的凸处，然后锤击摔锤的顶部进行矫正。
(3) 角钢的手工矫正
a.角钢的扭曲矫正方法，可将其一端夹在台钳上，用U形夹或板手夹持另一端，反扭即可。
b.在角钢两面夹角大于90°时，应将大于90°的区段放在V形槽垫铁或平台上锤击矫正。
c. 角钢两面夹角小于90°时，可将其仰放，使其脊线贴在平台上，另一端人工掌握，将手锤垫在需矫正的区域内，再用大锤打击手锤，使角度劈开为直角。
d. 角钢弯曲时，应将其凸处向上，放在平台或钢圈上，锤击凸处，利用产生的反向弯曲而矫正。
e. 有弯曲、扭曲、两面夹角大于90°或小于90°的多种变形的角钢，矫正次序是：扭曲→两面夹角大于90°或小于90°→弯曲。
(4) 槽钢、工字钢的手工矫正
a.槽钢、工字钢略有扭曲的矫正，可参照扁钢的扭曲矫正。
b.矫正槽钢、工字钢的立弯时，可将其置于两根用平行圆钢组成的简易矫正台上，并使其凸部向上，用大锤锤击，且锤击点宜选择在腹板处；矫正其旁弯时，可用类似的方法，用大锤锤击翼板进行矫正。
(5) 管材的手工矫正
一般可采用上、下摔子扣住其圆弧面进行锤击，也可采用钢管灌砂手工煨矫的方法进行矫正。
矫正管材也可用火焰对其凸处进行点状加热，使加热处金属收缩而矫正。热矫应由有经验的工人承担。
6.3、H型钢的校正
6.3.1 H型钢翼板角变形的校正：主要采用辊压校正机进行校正。
6.3.2 H型钢翼板倾斜度的校正（图2）
采用火焰线状校正方法，火焰应调整为硬质火焰（氧化焰），校正部位离倾斜翼板下方20mm处的腹板处（翼板上翘一侧），火焰温度为450～550℃，加热宽度为板厚的1～1.5倍，加热温度为板厚的1/2，加热长度为H型钢的长度。
6.3.3 H型钢拱度的校正（图3）
H型钢垂直方向弯曲度的校正（H型钢上拱或下拱）（图3）采用火焰校正法，具体在凸处翼板侧面及相邻腹板处用三角形加热法进行，当腹板厚度小于10mm时，用单面加热法（腹板单面）；当腹板厚度≥10mm时，可用双面加热（腹板）法进行。
因为H型钢的钢性较大，亦可同时采用机械校正进行辅助校正。
6.3.4 H型钢横向弯曲度（旁弯）的校正（图4）：
采用三角形火焰校正法，加热部位在上、下翼板的凸面处，三角形的夹角朝向凹面处。板厚大于10mm的应用双面加热法进行。
加热温度控制在750～800℃范围内，夹角大小由弯曲大小决定，弯曲度越大，夹角越小。
6.3.5 H型钢腹板不平度的校正
将构件平放，凸面朝上，采用点状火焰校正法进行校正。加热前后在凸处加上一个外力，一次加热点数不宜过多，冷却后再加热直至校平整。
6.4 箱形柱的校正
6.4.1箱形柱扭曲变形的校正 （图6）
由于构件钢性较大，在箱形柱扭曲变形校正时，除火焰校正外，还需施加外力协助。校正顺序：
(1)先把柱子放在平台上用线锤测量扭曲方向，划出校正位置线（图6）；
(2)用线状加热来校正扭曲构件；
(3)视变形、扭曲情况大小，用一条或数条斜线来对称校正。斜线方向和扭曲的方向成八字形，即相反方向，加热温度750℃～850℃，加热宽度为板厚的1～2倍，深度是板厚的1/2～2/3。斜线的斜坡在35°～50°之间，斜坡越大，校正量越大。
6.4.2箱形柱弯曲上拱变形的校正
箱形柱的弯曲上拱变形主要采用火焰校正方法来校正，上拱面上用火焰线状加热法，侧面用三角形加热法而成的火焰校正的方法，而且在同一部位采用拱面与两侧面应同时加热。
加热温度为750℃～850℃，箱形柱弯曲度越大，则加热三角形的高度应越大，相对应的上拱面加热宽度就越宽。
为提高校正的效果，亦采用机械加火焰校正的联合方法，即在上拱面用两支千斤顶加力，然后再用上述火焰校正的方法。
6.4.3 箱形柱截面形状校正（端部）
用线状加热法加热＞90°两对角内侧，加热后用千斤顶加力后＜90°两对角加热在外侧，加热与加外力同时进行，使构件校正到规范要求，加热温度750℃～850℃。
6.5 十字柱变形校正
6.5.1 偏弯校正
（1）上拱校正，把构件十字柱弯曲方朝上放置，两端头垫高，成起拱状态。向下有个自重力。划出弯曲变形位置线。
（2）采用翼板上四边形，腹板上三角形方法校正。三角形的顶面在凹面，顶角与三角形大，与变形构件成正比，变形越大，校正用三角形越大。三角形应控制在30°～60°之间，角度过大校正后可产生新的波浪。
（3） 校正火焰应用中性焰，两面两人同时加热校正，校正温度应控制在750℃～850℃。
（4） 同一节柱上不应同时加过多的校正点，造成膨胀过大产生扭曲变形。
（5） 视构件旁弯大小，校正一处或数处。
（6） 校正应从中间向两端进行。
6.5.2 扭曲校正
（1）十字柱扭曲校正与箱型柱扭曲校正因形状不同，校正的方法不同。箱型柱校正，校正位置是四周加热，而十字柱扭曲校正，主要位置是腹板，且在两端加上反扭外力进行校正。
（2）采用腹板校正法，用线锤测量扭曲方向，扭曲量，校正点在十字焊缝上方10—20mm处，采用线状校正法校正，火焰调成氧化焰进行校正，此类校正加上个外力为最佳。
（3）加杠杆式外力校正扭曲十字柱，其方法为：取任意两支梁端部位置焊好两块小方板，插入十字焊缝处，利用其扭力将它反扭，再用中性焰在腹板位置斜线加热，必须贯穿十字缝。视变形情况加热一处或数处，加热宽度30～50mm，加热温度750℃～850℃。
7、 矫正质量检查
7.1 矫正件表面不得存在机械伤痕、锤痕和其它影响外观的缺陷。
7.2 除图样有明确要求外，矫正后板材的平面度：当板材厚度不大于4mm时，每平方米应不大于2mm；当板材厚度大于4mm时，每平方米应不大于1.5mm，且整个钢板的平面度不大于5mm。
7.3 除图样有明确要求外，矫正后型材、管材的直线度每米不大于1mm，全长直线度应不大于4mm。
表1 钢材矫正后的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
图例
钢板的局部平面度
t≤14
1.5

t＞14
1.0
直线度（拱度Δ）
每1000允许1.0

型钢弯曲矢高
L/1000且不应大于5.0
角钢肢的垂直度
B/100双肢栓接的角钢不得大于90°

槽钢翼缘对腹板的垂直度
B/80

工字钢、H型钢翼缘
对腹板的垂直度
B/100且不大于3.0

7.4 型材矫正后应符合相应的国家标准。
7.5 钢结构构件矫正后应符合相应的工艺文件的要求。
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