90关于箱型钢梁焊接变形矫正工艺的探讨李瑞娟张士锋尚园/中国电建市政建设集团有限公司【摘要】箱型钢梁近年来在止水闸门中得到普遍应用,但因其特殊结构给焊后矫正造成了一定的困难。本文结合公司已完工项目实践,对产生变形的原因、形式、各个部位矫正的方法以及施工中减少焊接变形的工艺进行了系统的阐述。【关键词】箱型钢梁焊后变形火焰矫正机械矫正引言近年来随着闸门止水深度的增加,深孔闸门应用越来越普遍,带来的是闸门整个钢结构的稳固性增加及闸门面板、大梁板材厚度的增加。此时箱型梁以其荷载水平高、工期短、结构性能好等优势得到了普遍应用,成为技术含量高的工程设计中不可或缺的重要部分。因箱型梁的特殊构造,尤其是特厚板作为腹板时,因其焊接量大,焊后易变形,给矫正带来了一定难度。本文通过分析焊后变形的原因及基本形式,对箱型梁焊后不同部位矫正做一定程度解析,以达到优化施工工艺、减少焊后变形的目的。2箱型钢梁产生焊后变形的原因受焊接电流、材质、工艺等诸多因素的影响,钢构件会产生应力和变形,这种变形是焊接时不均匀加热引起的。在施焊时焊件上产生不均匀的温度场,这种温度场大多数情况下是非线性分布的,在焊缝附近温度最高,可达1600℃,邻近区域则温度急剧下降。钢材在加热时高温区膨胀最大,但由于截面平面变形的作用,高温区受到两侧温度较低、膨胀量较小的钢材的限制,而不能自由地进行膨胀,于是焊件中产生了压应力。由于焊接过程中,焊缝先后冷却的时间不同,先焊的已经凝固,具有一定强度,它会防止后焊焊缝在横向方向的自由膨胀,使它发生横向的塑性压缩变形,导致冷却后在后焊的焊缝内产生横向拉应力,而在先焊部分产生横向压应力。很明显,当施焊方向不同,横向残余应力沿焊缝轴线上的分布也会不同,在最后施焊的末端必然产生拉应力。压应力和拉应力构成了焊后结构件的内应力。由于内应力的作用,焊件的几何形状会被改变,焊缝附近热影响区的金属会发生缩短,表现为钢结构的变形。3箱型钢梁不同部位矫正方法解析结构件焊接后发生的变形大致可分为两种情况,即整体结构变形和局部变形。整体结构变形包括板材坡口对焊后产生的长度缩短(纵向收缩)和垂直于焊缝长度方向的横向收缩,致使边板翘起产生角变形。局部变形则表现为腹板凸弯、翼板波浪形、翼板角变形等。矫正方法一般分为火焰矫正和机械矫正,两种矫正方法的原理及产生的效果不尽相同,在实际应用中要根据变形程度、变形部位来选择单一或...