焊接火焰调修工艺研究

焊接火焰调修工艺研究

王涛 孙贵舜 张东辉

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000

摘要：伴随我国在工业领域的不断发展，让金属结构在各个工业行业中有广泛的应用，基于当前状况而言，金属结构在生产过程中，有效运用焊接工艺具有非常关键的作用，在焊接工艺中，火焰矫正是十分重要的环节，对焊接产品质量有着重要作用。因此，文章将针对焊接工艺中的火焰矫正进行分析与研究。

关键词：焊接；火焰调修

引言

基于当前焊接工艺而言，在生产当中金属结构形变对于工艺质量具有非常关键的影响，并且在焊接工作过程中，是非常普遍的现象，然而火焰矫正是当前焊接工艺处理过程中常用的环节，火焰矫正是处理形变最有效的方式，运用此种方式，可以确保金属结构质量，在具体运用过程中，需要选择适宜的加热方法，从而有效做到火焰矫正，处理工艺过程中产生的形变现象。

1 影响形变的主要因素

钢材与工件多种因素导致的变形，均需要展開矫正，把清除变形或是把其限制在指定范畴内叫做矫正。其包含钢材矫正、零部件与产品矫正。根据矫正来源以及性质分成机械骄横、手工矫正、火焰矫正以及高频热点矫正。火焰矫正是通过金属局部加热之后所出现的塑性变形，消除原有变形，进而完成钢材矫正。火焰矫正过程中，需要对变形工件纤维过长的金属，展开相应的火焰加热，并且达到指定的温度，让此部分金属得到不可逆的塑性形变。冷却之后，对周边材料产生一定的拉应力，从而矫正变形。通过火焰局部加热，形成塑性形变的一些金属工件，冷却之后均会存在收缩的现象，出现新的变形，如此也是火焰矫正的根本规律，从而能够明确变形发展趋势。可是影响变形大小有几个主要因素。

（一）工件刚性的因素

在加热位置、方式以及火焰热量均一样时，其产生的矫正变形大小与工件自身刚性具有直接的关联，其刚性越大，变形就会越小，刚性与变形间存在反比例关系。

（二）加热位置的因素

火焰在钢件加热位置对于其矫正成效具有极大的影响。因为加热金属冷却之后均呈收缩形态，因此通常是将加热处选择在纤维较长、应当收缩的区域。若加热位置选择失误，不但不能保证钢件矫正效果，同时还会加重原有变形或是让变形更具复杂化。另外，加热区域对工件结构中性轴间距非常关键，距离越长，成效就会越好。

（三）火焰热量的因素

通过相应的火焰温度进行加热，能够得到相应的矫正变形能力。如果火焰热量不充分，必定会让加热时间延长，减少钢件内部温度梯度，加热位置与周边部件温差降低，减少矫正的成效。基于理论层面而言，钢材在加热温度处于600℃至700℃时，应力高于屈服点，就会出现塑性形变。这是，钢材厚度就会有相应的增加，长度就会要低于自由膨胀时，通常低碳钢材，在温度处在600℃至650℃之间时，屈服点临近零，工件变形重点就是塑性形变。在矫正过程中，一般温度是非常难控制的。另外，变形钢材大小、材质、厚度等差异，对于生产加工进度造成一定的影响。所以，在操作方面重点通过目测对火焰温度进行观察，在温度处于600℃至650℃之间时，火焰温度在工件上通常会呈现暗红色，温度过高时，火焰温度在工件加热时通常呈现橘红或是橘黄色，可是加热温度火焰矫正最高温不可高于800℃，防止温度过高让金属钢件力学性能降低，对其使用性能造成不良的影响。再具体工作过程中，还需要特别注意的是，冷作工在加工生产过程中，因为工件尺寸以及形状各异，所处的工作环境有所差异，气候温度出现变化，均会对火焰矫正造成相应的影响。尤其是冬季外界温度处在零下时，对于火焰加热时间以及温度均会产生影响，因此务必要通过科学有效的对策，确保在矫正过程中火焰热量达到标准需求。

（四）加热面积的因素

火焰矫正得到的矫正力与加热面积呈正比例关系。达到热塑形态的工件范围越大，获得矫正力就会越大。因此，金属构件刚性与形变越大，加热整体面积就会越大。如有必要可进行反复加热，可是加热区域必须交错。

（五）冷却方式的因素

通过浇水急冷能够有效提升矫正效果，此种方式被称作水火矫正。此种方式通常运用在低碳钢与一些低合金钢材料的矫正。可是针对非常关键的结构以及淬硬倾向过大的钢件不易运用此种方式，水火间距离要特别注意，有淬硬倾向材料间距必须要更远些。水冷的重点作用是构建更高的温度梯度，从而产生一定的温差效应。并且，水冷还应当缩减反复加热的时长间隔。通常而言，金属冷却速率对于矫正长效并不会产生明显的影响。

2 在火焰矫正过程中加热方式的合理选择

基于加热位置形状而言，可分成点状加热、现状加热以及三角形加热的方式。

（一）点状加热方式

通过火焰在金属构件上进行圆环形移动，均匀加热呈现点状，按照标准需求能够加热上点或是多点。多点加热过程中，在工件上通常形成梅花状的分布，管材或是型材通常是呈现直线状的分布。

（二）线状加热方式

火焰顺制定方向进行直线移动，并且形成横向动作，从而构成相应宽度的线状加热区域。在线状加热过程中，横向收缩会超出横向收缩，加热区域宽度越大，其收缩量就会随之增大，加热区域宽度一般取值是板材厚度的0.5至2.0倍，通常大约在15至20mm.加热线长度与间距根据构件大小以及形变状况来决定。线状加热通常应用在矫正刚性或是形变较大的结构当中。

（三）三角形加热方式

摇摆火焰，让加热区域形成三角形，三角形底板处于矫正板材或型材的边缘处，角顶向内。因此三角形加热范围过大，其收缩量也随之增大，顺三角形高度方向加热宽度有所不同，越临近板材边缘，收缩就会越大。因此，三角形加热方式一般用在矫正刚性以及厚度大的变形工件当中，例如型材钢件、焊接梁形变以及中钢板边缘波浪形变的矫正当中。三角形顶角大概在30°，矫正型材以及焊接梁过程中，其高度需要在辐板的约一半高度。

结束语

综上所述，在冷作工工艺过程中，火焰矫正是比较难的一个课题，其需要通常不但的理论分析与实践操作才可以达到最佳的矫正成效。并且还需要按照相应的矫正目标，合理运用相应的理论知识，精准快速地掌握此项工艺技能。