矫正操作与技巧：钢结构工程识图与施工须知

2023-08-22 理论教育版权反馈

【摘要】：火焰矫正厚度较大的钢材时，加热后不得用凉水冷却。高频热点矫正法的原理与火焰矫正法大致相同，所不同的是热源不用火焰而是采用高频感应加热。当感应圈靠近钢材时，由于交变磁场的作用，使钢材内部产生感应电流，由于钢材电阻的热效应而发热，使温度立即升高，从而进行加热矫正。因此，用高频热点矫正时，加热位置的选择也与火焰矫正相同。对成批型材可采取在现场制作支架，以千斤顶作动力进行矫正。

在钢结构制作过程中，由于原材料变形、切割变形、焊接变形、运输变形等经常影响构件的制作及安装。矫正就是造成新的变形去抵消已经发生的变形。矫正可采用机械矫正、加热矫正、加热与机械联合矫正等方法。

1.弯曲点确定

型钢在矫直前，先要确定弯曲点的位置（又称找弯），这是矫正工作不可缺少的步骤。在现场确定型钢变形位置时常用平尺靠量，拉直粉线来检验，但多数是用目测，如图5-13所示。确定型钢的弯曲点时，应注意型钢自重下沉而产生的弯曲，影响准确查看弯曲度。因此对较长型的型钢测弯要放在水平面上或放在矫架上测量。

图5-13 型钢目测弯曲点

a）扁钢或方钢 b）角钢

目测型钢弯曲点时，应以全长（L）中间O点为界，A、B两人分别站在型钢的各端，并翻转各面找出所测的界前弯曲点（A视E段长度、B视F段长度），然后用粉笔标注。目测方法适于有经验的工人，缺少经验者目测的误差就较大，因此对长度较短的型钢测弯点时应采用直尺量，较长的应用拉线法测量。

2.机械矫正

（1）型钢机械矫正

型钢的机械矫正是在型钢矫直机上进行的，如图5-14所示。型钢矫直机的工作力有侧向水平推力和垂直向下压力两种。两种型钢矫直机的工作部分是由两个支承和一个推撑构成的。推撑可做伸缩运动，伸缩距离可根据需要进行控制，两个支承固定在机座上，可按型钢弯曲程度来调整两支承点之间的距离，一般矫大弯距距离则大，矫小弯距距离则小。在矫直机的支承、推撑之间的下平面至两端，一般安设数个带轴承的转动轴或滚筒支架设施，便于矫正较长的型钢时，来回移动省力。

图5-14 型钢的机械矫正

a）撑直机矫直角钢 b）撑直机（或压力机）矫直工字钢

P—作用力 1、2—支承 3—推撑 4—型钢 5—平台

（2）型钢半自动机械矫正

型钢半自动机械矫正的方法和具体操作见表5-13。

表5-13 型钢半自动机械矫正的方法和具体操作

（续）

3.加热矫正

（1）火焰加热矫正

用氧-乙炔焰或其他气体的火焰对部件或构件变形部位进行局部加热，利用金属热胀冷缩的物理性能，钢材受热冷却时产生很大的冷缩应力来矫正变形。

火焰加热矫正变形一般只适用于低碳钢、Q345，对于中碳钢、高合金钢、铸铁和有色金属等脆性较大的材料，由于冷却收缩变形会产生裂纹，不得采用。

1）加热方式。火焰加热矫正有点状加热、线状加热和三角形加热三种，见表5-14。

表5-14 加热方式

图5-15 火焰加热的点状加热方式

a）点状加热布局 b）用点状加热矫正吊车梁腹板变形

图5-16 火焰加热的线状加热方式

a）线状加热方式 b）用线状加热矫正板变形 c）用单加热带矫正H型梁翼缘角变形 d）用双加热带矫正H型梁角变形

t—板材的厚度

图5-17 火焰加热的三角形加热方式

a）角钢、钢板的三角形加热方式 b）用三角形加热矫正H型梁拱变形和旁弯曲变形

2）加热控制。火焰加热矫正时应将工件垫平，分析变形原因，正确选择加热点、加热温度和加热面积等，同一加热点的加热次数不宜超过3次。

火焰加热温度应符合规定，加热应均匀，不得有过热、过烧现象。火焰矫正厚度较大的钢材时，加热后不得用凉水冷却。对低合金钢必须缓慢冷却，因冷水使钢材表面与内部温差过大，易产生裂纹。

实践中凭钢材的颜色来判断加热温度的高低，加热过程中，钢材的颜色变化所表示的温度见表5-15。

表5-15 钢材表面颜色及其相应温度（在暗处观察）

（2）高频热点矫正

高频热点矫正是在火焰矫正的基础上发展起来的一种新工艺，采用高频热点校正可以矫正任何钢材的变形，尤其适用于一些尺寸较大、形状复杂的工件矫正。

高频热点矫正法的原理与火焰矫正法大致相同，所不同的是热源不用火焰而是采用高频感应加热。当用交流电通入高频感应圈后，感应圈随即产生交变磁场。当感应圈靠近钢材时，由于交变磁场的作用，使钢材内部产生感应电流，由于钢材电阻的热效应而发热，使温度立即升高，从而进行加热矫正。因此，用高频热点矫正时，加热位置的选择也与火焰矫正相同。

4.加热与机械联合矫正

加热与机械联合矫正法是将零部件或构件两端垫以支承件，用压力压（或顶）其凸出变形部位，使其矫正。常用机械有撑直机、压力机等，如图5-18a所示。或用小型千斤顶或加横梁配合热烤，对构件成品进行顶压矫正，如图5-18b、图5-18c所示。对小型钢材弯曲可用弯轨器，将两个弯钩钩住钢材，用转动丝杆顶压凸弯部位矫正，如图5-18d所示。较大的工件可采用螺旋千斤顶代替螺纹杆顶正。对成批型材可采取在现场制作支架，以千斤顶作动力进行矫正。

加热与机械联合矫正适用于型材、钢构件、工字梁、吊车梁、构架或结构件进行局部或整体变形矫正。但是，普通碳素钢温度低于-16℃时，低合金结构钢温度低于-12℃时，不宜采用本法矫正，以免产生裂纹。

5.矫正的允许偏差

矫正后的钢材表面，不应有明显的凹痕或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应超过钢材厚度允许负偏差的1/2。钢材矫正后的允许偏差应符合表5-16的规定。