钢结构工程施工工艺汇编.doc

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1、钢结构工程施工工艺汇编5.10.1 钢结构焊接施工一、 焊接施工一般要求（一）、适用范围、 本章焊接施工适用于手工电弧焊、气体保护半自动焊、自保护半自动焊、埋弧半自动焊和埋弧自动焊。 施焊前焊工应复查组装质量和焊接区域的清理情况，如不符合技术要求，应修整合格后方能施焊。焊接完毕后应清除渣及金属飞溅物，设计有要求时，还应在焊缝附近打上钢印代号。（二）、预热 在建筑钢结构的焊接施工中，必须根据钢种、板厚、接头的约束度和焊缝金属中含氢量等因素，来决定预热温度和方法等。 预热区域范围应为焊接坡口两侧各80-100mm(GBJ205-83要求)；预热时应尽可能使加热均匀一致。 普通碳素结构钢厚度大于34

2、 mm和低合金结构厚度大于或等于30 mm，工作地点温度不低于0时，应加温到100-150进行预热（GBJ205-83第3、4、5、条）。 钢材预热方法可选用火焰加热或电加热等。但对于钢材的屈服极限强度460N/mm2 的焊接区域进行预热时，宜选用电加热方法，原则上禁用火焰加热。 钢材预热温度的测定方法一般在钢材加热的反面距焊缝中心线50 mm处测定。（三）、气温、天气及其他要求1、 气温低于0时，原则上应停止焊接工作。但如能将焊接坡口两侧加热到36以上时，仍允许进行焊接。2、 强风天，应在焊接区周围设置挡风屏，雨天或温度大的场合（相对湿度大于80%），应保证母材的焊接区不残留水份，否则应采用

3、加热方法，把水份彻底清除后才能进行焊接。3、 当采用气体保护半自动焊时，若环境风速大于2m/sec，原则上应停止施焊，但如果采用适当的挡风措施或采用抗风式焊机，仍允许进行焊接。（四）、背面清根 在电弧焊接过程中，当接头有全熔透要求时，对于V形、单边V形、X形、K形坡口的对接和T形接头的情况下，背面的第一层焊缝容易发生未焊透、夹渣和裂纹等缺陷。这类缺陷原则上要从背面彻底清除后再行焊接，这种作业叫做清根。特别在定位焊缝处更容易产生缺陷，必须注意背面清根工作。 背面清根常用的方法是碳弧气刨，这种方法以镀铜的碳棒作为电极，采用直流或交流电弧焊机作为电源发生电弧，由电弧把金属熔化，从碳刨夹具孔中喷出压缩

4、空气，吹去熔渣而刨成槽子。 背面清根时应彻底清理出无缺陷的焊缝金属后方可施焊。背面清根开头的好坏对于以后的焊接影响很大，必须注意加强管理。 用碳弧气刨进行背面清根时，碳棒电极的保持角度，一般以45度为适当。在角度选择时，一般根据手把的结构和压缩空气的压力来选择。角度过大时，成槽的形状窄而深，熔化金属不易吹去，易残留在槽的底部；角度过小时，成槽形状浅，缺陷不易清除。（五）、引弧与熄弧1、 严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。在坡口内引弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。2、 对接和T形接头的焊缝，引弧和熄弧，应在焊件两端的引入板和引出板开始和终止。当采用包角焊时，注意不得在焊缝转角处引弧和熄弧。

5、3、 引弧处不应产生熔合不良和夹渣，熄弧处和焊缝终端为了防止裂纹应充分填满坑口。（六）、焊接姿势1、 平焊姿势在平焊位置上进行焊接是焊接施工最理想的位置，采用平焊位置焊接时，熔滴靠自重过渡，操作技术容易掌握生产率高。因此，在焊接施工时应尽可能利用胎架或翻身工具使焊件处于平焊位置进行焊接。2、 船形焊接姿势 船形焊接不容易产生咬边、下垂等缺陷，操作方便，焊缝成形好。一般对角焊缝要求成凹形时，常采用船形焊接姿势施焊。3、 横向焊接姿势横向焊接时，熔化金属由于重力作用容易下淌，而使上侧产生咬边，下侧产生焊瘤以及未焊透等缺陷。因此横向焊接时宜采用小直径焊条、适当的电流和短弧焊接，并配合适当的焊条角度和

6、运条方法。4、 立焊姿势立焊时，熔化金属由于重力作用容易下淌，而使焊缝成型困难，易产生焊瘤、咬边、夹渣及焊缝成型不良等缺陷。立焊时为了避免产生这些缺陷，以提高焊接质量，往往采用较细直径的焊条（4mm以下）和较小的电流（比平焊时小15%-20%），并采用短弧焊接，同时配合正确焊条角度及运条方法。5、 仰焊姿势仰焊姿势焊接必须保持最短的弧长，宜选用不超过4 mm直径的焊条，焊拉接电流一般应比平焊时小些，比立焊时大些。在焊拉过程中，除了保持正确的焊条角度还应比较均匀地运条。间隙小的焊缝可采用直线型运条，间隙大时用往复直线运条方法。（七）、焊接顺序和熔敷顺序焊接顺序和熔敷顺序是关系到减少焊接变形的重要

7、因素在选择焊接顺序和熔敷顺序时应注意下述几点：1、 尽可能减少热量的输入，并必须以最小限度的线能量进行焊接；2、 不要把热量集中在一个部位，尽可能均等分散；3、 采用“先行焊接产生的变形由后续接抵消”的施工方法；4、 平行的焊缝尽可能地沿同一焊接方向同时进行焊接；5、 从结构的中心向外进行焊接；6、 从板的厚处向薄处焊接。（八）、多层焊1、 多层焊焊接接头应连续施焊一次完成，每一层焊道焊完后及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。2、 对于重要结构处的多层焊必须采用多层多道焊，不允许摆宽道焊接。3、 多层焊过程中的层间温度若无特殊要求一般应与预热时的温度相同。（九）、焊接结束后的

8、处理1、 焊接结束后的焊缝及其两侧，必须彻底清除焊渣、飞溅和焊瘤等。2、 无特殊要求时，一般根据焊接接头的残余应力、组织状态、熔敷金属含氢量和力学性能等决定是否需要焊后热处理。3、 焊接结束后，如发现焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查清原因生，订出修补措施，方可处理。（十）、不合格焊缝的返修1、 施焊过程中产生的缺陷，应立即进行适当处理。2、 焊后检查出不合格的地方，应与技术主管部门协商解决，无特殊要求时按以下处理。（1） 在有害缺陷的焊缝处，进行清理后再焊接。（2） 焊缝中有裂纹时，将焊缝裂纹全长清除后再焊，若采用超声波等方法清楚地查出裂纹的界限，应从裂纹两端延长50m

9、m加以清除后再焊。（3） 由于焊接引起母材上出现裂纹时，原则上应更换母材，但当得到质量检验部门认可，也可进行局部修补处理。3、 凡不合格焊接修补后应重新进行检查。4、 低合金结构钢在同一处的返修不得超过两次。二、 焊接缺陷及对策（一） 焊缝成形不良不良的焊缝成形表现在焊喉不足、增高过大、焊脚尺寸不足或过大等，其产生原因是：（1）操作不熟练；（2）焊接电流过大或过小；（3）焊件坡口不正确等。修补措施如下：1、 可以用车削、打磨、铲或碳弧气刨等方法清除多余的焊缝金属或部分母材不应有割痕或咬边。清除焊缝不合格部分时，不得过分损伤母材。2、 修补焊接前，应先将待焊接区域清理干净。3、 修补焊接时所用的

10、焊条直径要略小，一般不宜大于直径4mm.4、 选择合适的焊接规范。（二）、咬边 产生咬边的原因（1）电流太大；（2）电弧过长或运条角度不当；（3）焊接位置不当。 咬边处会造成应力集中，降低结构承受动荷的能力 和降低疲劳强度。为避免产生咬边缺陷，在施焊时应正确选择焊接电流和焊接速度，掌握正确的运条方法，采用合适的焊条角度和电弧长度。（三）焊瘤 焊瘤是指在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤。焊瘤处常伴随产生未焊透或缩孔等缺陷。 产生焊溜的原因有：（1）焊条质量不好；（2）运条角度不当；（3）焊接位置及焊接规范不当。 焊瘤不但影响成型美观，而且容易引起应力集中，焊瘤处易夹

11、渣、未熔合，导致裂纹的产生。防止的办法是尽可能使焊口处于平焊位置进行焊接，正确选择焊接规范，正确掌握运条方法。 对于焊瘤的修补一般是用打磨的方法将其打磨光顺。（四）夹渣 夹渣是指残存在焊缝中的熔渣或其他非金属夹杂物。产生原因：（1）焊接材料质量不好，熔渣太稠；（2）焊件上或坡口内有锈蚀或其他杂质未清理干净；（3）各层熔渣在焊接过程中未彻底清除；（4）电流太小，焊速太快；（5）运条不当。 为防止夹渣，在焊前应选择合理的焊接规范及坡口尺寸，掌握正确操作工艺及使用工艺性能良好的焊条，坡口两侧要清理干净，多道多层焊时要注意彻底清除每道和每层的熔渣，特别是碱性焊条，清渣时应认真仔细。 修补时夹渣缺陷一般

12、应用碳弧气刨将其有缺陷的焊缝金属除去，重新补焊。（五）未焊透 未焊透是指焊缝与母材金属之间 或焊缝层间的局部未熔合。按其在焊缝中的位置，可分为：根部未焊透、坡口边缘未焊透和焊缝层间未焊透。 产生未焊透的原因：（1）焊接电流太小，焊接速度太快；（2）坡口角度太小，焊条角度不当；（3）焊条有偏心；（4）焊件上有锈蚀等未清理干净的杂质。 未焊透缺陷降低焊缝强度，易引起应力集中，导致裂纹和结构的破坏。防止措施是选择合理的焊接规范，正确选用坡口形式、尺寸、角度和间隙，采用适当的工艺和正确的操作方法。 超过标准的未焊透缺陷应消除，消除方法一般采用碳弧气刨刨去有缺陷的焊缝，用手工焊进行补焊。（六）气孔 焊缝

13、表面和内部存在按时完成似圆球形或洞形的空穴。 产生气孔的原因：（1）碱性焊条受潮；（2）酸性焊条的烘焙温度太高；（3）焊件不清洁；（4）电流过大；使焊条发红；（5）电弧太长；电弧保护失效；（6）极性不对；（7）气保护焊时，保护气体不纯；焊丝有锈蚀。 焊缝上产生气孔将减小焊缝有效工作截面，降低焊缝机械性能，破坏焊缝的致密性。连续气孔会导致焊接结构的破坏。防止措施是：焊前必须对焊缝坡口表面彻底清除水、油、锈等杂质；合理选择焊接规范和运条方法；焊接材料必须按工艺规定的要求烘焙；在风速大的环境中施焊应使用防风措施。 超过规定的气孔必须刨去后，重新补焊。（七）裂纹 根据裂纹发生的时间大致可以将裂纹分成高

14、温裂纹和低温裂纹两大类。1、 低温裂纹 根据裂纹是低温裂纹常见的一种形态，其产生原因如下：（1） 主要是由于焊接金属含氢量较高所致氢的来源有多种途径，如焊条中的有机物，结晶水，焊接坡口和它的附近粘有水份、油污及来自空气中的水份等。（2） 焊接拉头的约束力较大，例如厚板焊接时接头固定不牢、焊接顺序不当等均有可能产生较大的约束应力而导致裂纹的发生。（3） 当母材碳当量较高，冷却速度较快，热影响区的硬化从而导致裂纹的发生。对于根部裂纹的防止措施：（1） 选用低氢或超低氢焊条或其他焊接材料。（2） 对焊条或焊剂等进行必要的烘焙，使用时注意保管。（3） 焊前，应将焊接坡口及其附近的水份、油污、铁锈等杂质

15、清理干净。（4） 选择正确的焊接顺序和焊接方向，一般长构件焊接时最好采用由中间向两端对称施焊的方法。（5） 进行焊前预热及后热控制冷却速度，以防止热影响区硬化。2、 高温裂纹焊道下梨状裂纹是常见的高温裂纹的一种，主要发生在埋弧焊或二氧化碳气体保护焊中，手工电弧焊则很少发生。焊道下梨状裂纹的产生原因主要是焊接条件不当，如电压过低、电流过高，在焊缝冷却收缩时使焊道的断面形状呈现梨形。防止措施：选择适当的焊接电压、焊接电流；焊道的成形一般控制在宽度与高度之比为1：1.4较适宜。弧坑裂纹也是高温裂纹的一种，其产生原因主要是弧坑处的冷却速度过快，弧坑处的凹形未充分填满所致。防止措施是安装必要的引弧板和引

16、出板，在焊接因故中断或在焊缝终端应注意填满弧坑。焊接裂纹的修补措施如下：（1） 通过超声波或磁粉探险伤检查出裂纹的部位和界限。（2） 沿焊接裂纹界限各向焊缝两端延长50mm，将焊缝金属或部分母材用碳弧气刨等刨去。（3）选择正确的焊接规范，焊接材料，以及采取预热、控制层间温度和后热等工艺措施进行补焊。5.10.2 钢结构高强螺栓连接一、 节点处理 高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接全件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后，进行安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由

17、计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损伤螺纹，引起扭矩系数的变化。对因板厚公差，制造偏差或安装偏差产生的接合面间隙，宜按规定和加工方法进行处理。二、 螺栓安装 高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行；高强度螺给穿入方向要一致。一般应以施工便利为宜，对于箱形截面部件的接合部，全部从内向处插入螺栓，在外侧进行紧固。如操作不便，可将螺栓从反方向插入。扭需型高强度螺栓连接副的螺母带台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧，并应朝向螺栓尾部。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时，根部的垫圈有倒角的一

18、侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。严禁强行穿入螺栓；如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。往构件点上安装的高强度螺栓，要按设计规定选用同一批量的高强度螺栓、螺母和垫圈的连接副，一种批量的螺栓、螺母和垫母和垫圈不能同其他批量的螺栓混同使用。三、 螺栓紧固高强度螺栓紧固时，应分初拧、终拧。对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。1、 初拧：由于钢结构的制作、安装等原因发生翘曲、板层间不密贴的现象，当连接点螺栓较多时。先紧固的

19、螺栓就有一部分轴力消耗在克服钢板的变形上，先紧固的螺栓则由于其周围螺栓紧固以后，其轴力分摊而降低。所以，为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形等的影响，采取缩小互相影响的措施，规定高强度螺栓紧固时，至少分二次紧固。第一次紧固称之为初拧。初拧轴力一般宜达到标准轴力的60%-80%，初拧轴力值最低不应小于标准轴力的30%。2、 复拧：即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，故称之为复拧，复拧扭矩值等于初拧扭矩值。3、 终拧：对安装的高强度螺栓作最后的紧固，称之为终拧。终拧的轴力值以标准轴力为目标，并应符合设计要求。考虑高强度螺栓的蠕变，终拧时预拉力的损失、根据试验，一

20、般为设计预拉力的5%-10%。螺栓直径较小时，如M16，宜取5%；螺栓直径较大时，如M24，则取10%。于是终拧扭矩按下式计算；M=（P+P）kd 式中：M终扭矩kNm(kgfm); P设计预拉力kN(t) P预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%；k扭矩系数；d螺栓公称直径（m m）。四、拧紧顺序每组高强度螺栓拧紧顺序应从节点中心向边缘依次施拧，使所有的螺栓都能有效起作用。五、紧固方法高强度螺栓的拧紧，根据螺栓的构造形式有两种不同的方法。对于大六角高强度螺栓的拧紧，通常采用扭矩法和转角法：1、 扭矩法：即用能控制固扭矩的带响扳手，指针式扳手或电动扭矩扳手或电动扭矩手施加扭矩，使螺栓产生预

21、定的预拉力。其扭矩值按下式计算： M=kdp式中M预定扭矩，kNm(tm)； p预拉力，kN(t)； d螺栓的公称直径，单位mm。 k扭矩系数、根据生产厂提供的扭矩系数值。2、 转角法：转角法按初拧和终拧两个步骤进行，第一次用示功扳手或风动扳手拧紧到预定的初拧值；终拧用风动机或其他方法将初拧后的螺栓再转一个角度，以达到螺栓预拉力的要求。其角度大小与螺栓性能等级，螺栓类型、连接板层数及连接板厚度有关。其值可作试验确定。对于扭剪型高强度螺栓紧固，也分初拧和终拧。初拧一般使用能够控制紧固扭矩的紧固机来紧固；终拧紧固使用6922型或6924型、专用电动扳手紧固。打至尾部的梅花卡头剪断，即认为紧固终拧完

22、毕。其紧固顺序如下：a、 在螺栓尾部卡头上插入扳手套筒，一面摇动机体、一面嵌入；嵌入后，在螺栓上嵌入外套筒，嵌入完成后，轻轻的推动扳机，使与钢材成在垂直。b、 在螺栓嵌入后，按动开关，内、外套筒两个方向同时旋转，切口切断。c、 切口切断后，关闭开关，将扳手提起、紧固完毕。d、 再按扳手顶部的吐口开关，尾部从内套筒内退出。 5.10.3 钢结构加工变形矫正一、 机械矫正机械矫正就是通过一定的矫正机械设备对矫正件进行矫正。机械矫正一般适用于批量较大、形状比较一致，有一定规格的钢材及构件。机械矫正由于利用机械动力产生外力大，因而能矫正其他矫正方法所不能达到所要求技术标准范围的刚性大的矫正件。机械矫正

23、生产率高、质量好，且能降低工人的体力消耗，因此是矫正工作走向机械化、自动化的有效途径。机械矫正一般在专用机械上矫正，但由于各企业规模、设备、产品品种等因素不相同，机械矫正也有在通用机械设备或自制设备或自制矫正设备上矫正的。（一） 专用矫正机械专用矫正机械种类很多，一般用于原材料或切割后钢材的矫正。为提高钢结构加工的质量、加快钢结构制作的进度，对不符合质量要求的变形材料，应在号料前就进行矫正。1、 钢板矫正平机（轧平机）1） 钢板矫平机桥平钢板原理钢板矫平机矫平钢板是使钢板在轴辊中反复弯曲，从而使钢板内的短纤维拉长，使钢板的应力超过其弹性极限时发生永久变形来达到使钢板平整的一种矫正方法。小件板材

24、的矫平可把同一厚度的小件板材放在比其厚一些的整张大钢板上，利用轴辊对小件板材的压力反复碾展，使小件板格短纤维伸展而被矫正。2） 钢板矫正机类型钢板矫正机根据轴辊布置形式有以下几种：（1）上下列辊平行矫平机：此矫平机上下列轴辊平行，并呈交叉排列。上面一列轴辊分二种：外面二根为导向辊，对钢板不起弯曲作用，仅是引导钢板进入中刘轴辊中，一般比中间轴辊细；中间几根为矫正辊，对钢板进行弯曲，由于其受力大直径也较粗。此二种轴辊都能作上下各自的调节，以利不同厚度的钢板矫平时能调节上下两列轴辊的距离。下面一列轴辊由电动机带动旋转，位置一般固定。用矫平机矫平钢板，一般要使矫正辊与下辊要调整到略小于被矫钢板厚度，使

25、钢板受轴辊的磨擦力带动而进入上下辊之间强行进行反复弯曲。当钢板弯曲应力超过材料屈服极限时，纤维产生塑性变形而伸长，使钢板趋于平整。有些矫平机的导向辊能单独驱动，其主要作用是使钢板能较快地进入上下轴之间，以利钢板矫平。矫平机矫正钢板的质量取决于轴辊数的多少及钢板的厚度。常用轴辊数有5至9根，也有11根以上的，轴辊越多矫平质量越好。（2）上列辊倾斜的矫平机上列辊倾斜的矫平机专用于薄板矫平。其结构大部分与上下列辊平等矫平机相同，不同之处是上列轴辊排列瑟下辊的轴线形成一个不大的倾斜角，此角能由上辊进行调节。用这种矫平机矫平薄时，使薄板在上下轴辊间的曲率逐渐减小。当薄板经过前几对轴辊进行了基本弯曲，而其

26、余各辊对薄板产生附加拉力，以至在薄板经过最后一对轴辊前已接近弹性弯曲的曲率，因此大大提高了矫平薄板的质量。（3）成对导抽辊矫平机成对导向辊矫平机是矫平薄板的另一种矫平机，其结构不同于上下列辊平行矫平机之处在于导向辊两端不是各一根，而是两端对立的，其主要作用是压紧薄板。导向辊有一端可供驱动。也有两端可供驱动的。当薄板进入一对进料导向辊时被压紧并随导向辊旋转送入矫正辊，由于进料导向辊转动的圆周线速度稍低于中间矫正辊，而出料导向辊的转动圆周线速度又稍大于或等于矫正辊，使薄板在矫正机中除发生弯曲外还受拉力作用，薄板在此二种力的作用下趋于平整。（4）卷料拆卷矫正机钢结构制作中，如采用卷筒薄板，必须先拆料

27、并矫平后才能使用。卷料的拆卷一般可在卷料拆卷矫正机上进行。卷料的拆卷机由拆料和矫平二部分组成，矫平后可按需要长度用龙门剪板机进行剪切后使用。对卷筒薄板拆卷时，由电动机驱动托料辊，使卷料因磨擦力作用作相应的转动，进入矫平机，使拆料和矫平二道工序连续进行。2、 型钢矫正机：其矫正原理与钢板矫平机相同。型钢矫正机可矫正角钢、槽钢等型钢，其辊轮形状与矫型钢截面相适应，并呈交叉排列，当型钢通过几组辊轮时被反复弯曲拉长而矫直。辊轮可调换以适应不同形状或规格的型钢。3、 撑直机它是采用反向弯曲方法来矫正直型钢或条头钢板的。撑直机一般为卧式，工作部分呈水平布置。撑直机按撑头头数分有单头和双头二种。撑直机撑头由

28、电动机带动偏心轴作前后方向水平运动，撑头撑出长度根据矫正件弯曲程度由撑头调节轮调节。支撑间的距离由丝杆来调节。（二） 通用矫正机械对于形状特殊，不能在专用矫正机上矫正的构件，或当企业缺乏专用矫正机时，可在通用矫正机上矫正。1、 卷板机 卷板机主要作用是将板材或某种型钢卷曲成圆弧形，但也可用来矫正平板材及某些种类的型钢。 对于槽钢、工字钢小面弯曲和中板及在卷板负荷能力范围内的厚板在卷板机上矫平直，可先将矫正件滚出适当的大圆弧，再翻身并用略加大上下轴辊的距离再滚，如此反复滚压使矫正件原有的弯曲反弯形从而逐渐趋于平直。 对于薄板或小件同一厚度板材，可利用厚钢板作衬垫，在卷板机内反复滚压从而达到矫平目

29、的。2、 压力机钢材具有弹性和塑性。材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能恢复原状的能力称为弹性变形。钢材在弹性范围内外力与变形成正比关系。当材料在外力作用下超过其弹性限度时，在外力去除后材料不能恢复原状而发生的变形称为塑性变形。当钢材受外力作用而逐渐由凸变凹,由于所加外力只在一定限度以内，当外力去除后仍能恢复原来的凸形状态，这属弹性变形。如继续加大外力，当外力大于弹性限度后逐渐减少并在去除外力后，钢材不随外力去除而恢复原来的凸形状态，产生塑性变形（由凸变平或用力过大时凸变凹）这就是压力机矫正钢材的原理。要使钢材发生塑性变形，一要是超过钢材弹性限度的外力，二要有支点。钢结构矫正件如较大，刚性

30、也大。由于液压机能产生巨大的压力，因此矫正时常常被利用作为外力的来源，而支点则用钢材或制作的模具代替。（1） 钢板弯曲矫平钢板矫平准备二根方钢作支点，矫正时先找出钢板弯曲最高点所最低点，一般矫正把二根方钢放在最低点下，一根方钢放在最高点上，矫正钢板一定要矫枉过正，要估计下压量超过钢板的弹性限度，为防止下压量过多，可在受压点下放轩适当厚度钢板。当钢板既有局部弯曲双有整体弯曲时，一般先矫正局部后矫正整体弯曲。用压力机可矫正中板或厚板弯曲，也可矫正部分型钢弯曲。（2） 钢板扭曲矫平 钢板扭曲必有二对角较高，用压力机矫正扭曲钢板可分别在此二处放上垫铁，再在另外二对角下放垫铁，然后用压力机施加压力进行扭

31、曲矫正。当钢板扭曲变形同时还存在弯曲变形时，一般先矫扭曲变形，后矫弯曲变形。（三） 手动矫正机手动矫正机具有简易、轻型、使用方便等特点，在缺少设备的中小型企业或工地尤为适宜。手动矫正压力来源可采用千斤顶、螺旋等，支点可用槽钢、工字钢等型钢焊接而成。手动矫正机因产生的压力较小，速度较慢，不适用于刚性较大的结构件矫正，也不适用于批量较大的钢结构生产。二、 火焰矫正火焰矫正是利用火焰所产生的高温对矫正件变形的局部进行加热，使加热部位的钢材热膨胀受阻，冷却时收缩，从而使被矫正部位纤维收缩，以使矫正件达到平直或一定几何形状并符合技术范围的工艺方法。1、 点状加热加热区域为一个或多个一定直径的圆点称为点状

32、加热。根据矫正时点的分布情况有：一点形、多点直线形，多点展开形及一点为中心多点梅花形等。点状加热一般用于矫正中板、薄板的中间组织疏松（凸变形）或管子、圆钢的弯曲变形。特别对油箱、框架等薄板焊接件矫正更能显示其优点。进行点状加热应注意以下几点：（1） 加热温度选择要适当，一般在300-800之间。（2） 加热圆点的大小（直径）一般是：材料厚圆点大，材料薄圆点小，其直径以选择为板厚6倍加10mm为宜，用公式表示即：D=6t+10（3） 进行点状加热后采用锤击或浇水冷却，其目的能使钢板纤维收缩加快，锤击时要避免薄板表面留有明显锤印，以保证矫正质量。（4） 加热时动作要迅速，火焰热量要集中，既要使每个

33、点尽量保持圆形，又要不产生过热与过烧现象。（5） 加热点之间的距离应尽量均匀一致。2、 线状加热加热处呈带状形时称为线状加热。线状加热的特点是宽度方向收缩量大，长度方向收缩量小。主要用于矫正中厚板的圆弧弯曲及构件角变形等。线状加热时焊嘴走向形式有直线形、摆动曲线形、环线形等。采用线状加热要注意加热的温度、宽度、深度之间联系，根据板厚及变形程度采取适当的方法。一般来说，直线形加热宽度较狭，环线形加热深度较深，摆动曲线形加热宽度较宽，加热深度较环线为浅。对于钢板圆弧弯曲矫平，此变形特点是上凸面钢材纤维较下凹面纤维长，采用线状加热矫平可将凸面向上，在凸面上等距离划出若干平行线后用焊嘴按线逐条加热，促

34、使凸面纤维收缩而使钢板趋于平整。采用线状加热一般加热线长度等于工件长度。如遇特殊情况加热线长度必须小于工件长度时，特别当加热线长度为工件长度80%以下时，线状加热在宽度上对钢材矫平，还会在长度方向引起工件弯曲，必须加以注意。3、 三角形加热三角形加热其加热区域在工件边缘，一般呈等腰三角形状。其收缩区的收缩量由三角顶点逐渐向底边增大。加热区的三角形面积越大，收缩量也越大，加热区等腰三角形大小其边长一般可取材料厚度2倍以上，其顶点一般在中心线以上。三角形加热法常用于刚性较大的型钢、钢结构件弯曲变形的矫正。采用三角形加热法其三角形位置应确定在钢材需收缩一边，如需矫直三角形底边应在弯曲凸出的一侧，确定

35、三角形加热数量则根据弯曲量大小确定，弯曲量大则三角形数量多，反之则少。三角形加热时加热温度为700-800。三、 手工矫正采用锤、板头或自制简单工具等利用人力进行矫正称为手工矫正。手工矫正具有灵活简便、成本低的特点，一般在下列情况下使用，缺乏或不便使用矫正设备；矫正件变形不大或刚性较小；采用其他矫正方法反而麻烦等。（一） 钢板手工矫平矫平是消除钢板或钢板构件的翘曲、凸凹不平等缺陷的加工方法。手工矫平钢板基本方法是用锤击钢材纤维较短的部位并使其伸长，逐渐与其他部位纤维长度趋于相同，从而达到矫平目的。矫正钢板要找准“紧”“松”的部位较难，一般规律是“松”的部位凸起，用锤击紧贴平台“紧”的部位。对于

36、薄板的矫平是一项难度较大的矫正工作，如光用手工矫正较难时可与火焰矫正相结合进行矫平。1、 薄板中间凸起矫平薄板中间凸起，其原因一般为四周紧中间松，即四周钢材纤维较短，中间纤维较长。矫平时把薄板凸处朝上放在平台上，用锤由凸起周围逐渐向边缘进行锤击。若薄板中间有几处凸起，应先锤击凸起交界处，使多处凸起并成一处后再用以上方法矫平。2、 薄板四周呈波浪形矫平薄板四周呈波浪形，一般原因为四周松而中间紧，即中间钢材纤维比周围纤维短。矫平时把薄板放在平台上，由四周中向中间进行锤击。越往中是锤击力与密度逐渐增大，使中间纤维伸长而矫平。若薄板波浪形严重，可在手工矫正前对四边用三角形进行火焰矫正后，再来用手工矫平

37、。3、 薄板扭曲矫平 薄板扭曲表现为对角起翘，其原因一般为两对角松紧不一。矫平一般可沿没起翘的对角线进行锤击紧处延伸，矫平扭曲需经多次翻身锤击才能凑效。4、 拍打矫平 对于要平整度不高或初步矫正薄板，可用拍板拍打法进行矫平。拍板接触薄板凸起部位面积大，受力均匀，拍打时能使薄板凸起部位纤维受压而缩短，同时影响张紧部位使基纤维拉长。拍打法矫平效率较高并无锤印适宜薄板初矫，对质量要求平整较高的薄板用拍打法后还需用手锤作最后矫平工作。5、 薄板矫平检查薄板是否矫平，可用下列方法之一进行检查。（1） 用直尺在薄板平面上找平，如直尺与薄板接触处缝隙小说明薄板已平整，否则还需继续矫平。（2） 用手按揿薄板各

38、处，如无弹动说明薄板各处已与平台表面贴紧已矫平。（3） 先目测薄板四边，看四边有否弯曲，如无弯曲再以一边为基准目测对边，根据两条平行直线可作一个平面原则，如二边在一平面内表明薄板已平整。6、 中板矫平 手工矫平中板，可直接用大锤锤击凸处，迫使钢板纤维受压而缩短。锤击中板要避免在中板表面留下明显锤痕。（二） 扁钢矫正扁刚变形有大面弯曲、小面弯曲、扭曲等几种，有时还同时具有多种变形，对此一般先矫扭曲，小弯曲后再矫大面弯曲。1、 扁钢扭曲矫正扁钢扭曲矫正时可把扁钢一端固定，用卡子卡紧或用其他方法。另一端用扳手对扁钢扭曲方向反向进行扭转。扁钢如扭曲变形不大，如缺乏扳手等可用锤击法矫正。把扁钢一端搁置在

39、平台上，用锤击上翘一边，然后把扁钢翻转180度同样再次锤击，逐渐使扁钢向扭曲方向向反进行扭转。此法利用锤击产生的冲击反扭力矩矫正，因此锤击点与平台边距离不能过大，否则易振伤手掌。一般锤击点与平台边距离以扁钢厚度2倍左右为宜。2、 扁钢弯曲矫正 扁钢弯曲有小面弯曲、大面弯曲二种。扁钢小面弯曲即厚度方向弯曲，一般可锤击放置平台上扁钢的凸处；扁钢大面弯曲即宽度方向弯曲，可将扁钢竖起大面凸处用锤击矫直。弯曲变形有局部弯曲变形和整体总变形，整体总变形有均匀变形和不均匀变形二种。对于既有整体总变形又有局部变形的弯曲件，一般应先矫总变形再矫局部变形。（三） 角钢矫正 角钢变形有扭曲、弯曲、角变形等。弯曲有内

40、弯、外弯二种；角变形有开尺，拢尺二种。矫正角钢一般先矫扭曲，然后再矫角变形及弯曲变形。1、 角钢扭曲矫正 角钢的扭曲矫正，小型角钢可用扳手扳扭矫正；较大角钢可放在平台边缘用锤在反扭转方向击角钢翼缘边；扭曲变形量大或大型角钢可用热矫正等方法矫正。2、 角钢角变形矫正 角钢角变形有二种情况：第一种拢尺，即角钢二翼夹角小于90度时，可将角钢两翼边缘放置在平台上锤击其拢尺部位脊线处，也可将角钢拢尺部位脊线处放在平台上，将平锤垫在里面，再用锤击平锤劈开角度至直角。第二种开尺，即角钢二翼夹角大于90度时，可将此部位其中一翼与平台成45度放置，用锤击上边翼缘。矫正时要注意打锤正确，落锤平稳，否则角钢易发生扭

41、转现象。3、 角钢弯曲矫正角钢弯曲在角钢矫正时最为常见，角钢弯曲有内变、外弯等。角钢内弯矫正有锤击凸处、扩展凹面等方法。锤击凸处，把被矫角钢凹处放置在平台上，为预防回弹也可在角钢下面垫上两块钢板作支点，用手在平台外握信角钢并使角钢凸处垂直朝上，锤击点位置应处于两支点中部凸处，进行锤击。如在钢圈上矫正，两支点应放在钢圈边上。锤击凸处打锤时应使锤击力略向里，在锤击角钢的一瞬间，锤柄端应略低于锤面，使锤击力除向下外还略向里以免角钢翻转。扩展凹面可将凹面处平放在平台上，用锤击凹处由里向外扩展锤击点同时增大锤击力，使凹面纤维伸展从而矫直角钢。角钢外弯矫正，将凹处放在钢圈上（也可放在平台上）锤击翼缘凸起处

42、，锤击时应根据角钢放置方向，锤柄抬高或放低进行锤击以防角钢翻转发生工伤事故。（四） 槽钢矫正 槽钢刚性较大，手工矫正一般只矫规格较小槽钢，或规格较大槽刚的小面弯曲。对于规格较大槽钢大面弯曲（腹板方向弯曲）或大规格槽钢矫正，可采用机械矫正等方法。1、 槽钢小面弯曲矫正槽钢小面弯矫正，锤击凸处二边即可。2、 槽钢翼板部分变形矫正槽钢翼板部分变形有局部凸起与凹陷等。 翼板局部凸起，可用一大锤抵住凸出翼板内部附近，然后用另一大锤击凸处；也可用一大锤横向低住凸出翼板内部，然后用另一大锤锤击凸处。翼板局部有凹陷矫正，一种方法可按翼板局部凸起相似方法矫正，只不过衬锤与击方向与相反而已；另一种方法可将槽金刚翼

43、板平放在平台边缘处直接锤击凸处或用平锤作垫衬矫平凹陷。四、 其他矫正（一）、概述 在实践操作中矫正变形是一项很复杂的工作，对变形所采取的矫正方法很多，但实质上都是设法造成新的变形来补偿或抵消已发生的变形。只要掌握了矫正变形的规律，在实践中仔细分析变形的因素，就能达到矫正目的。 （二）、高频热点矫正 高频热点矫正是钢结构矫正的一种新工艺，用其矫正任何钢材的许多变形，尤其对一些尺寸大，变形复杂的矫正件更有显著的效果。高频热点矫正是在火焰矫正基础上发展起来的，因此矫正原理，加热位置等也与火焰矫正相同，其不同点是高频热点矫正的热源是利用高频感应产生的，能源来自交流电。当交流电通入高频感应圈即产生交变磁

44、场并由交变磁场作用，使高频感应圈靠近钢材时使钢材内部产生感应电流，由于钢的电阻热效应而使钢的温度一般在4到5秒上升到800左右。因此高频热点矫正具有效果显著，生产率高、操作简单、无污染等优点。但由于高频热点矫正电线要经常移动，在操作时要注意保护电线、电器设备等，以加强电器安全防范。（三）、热矫正 对变形较大的矫正件加热到一定的高温状态下，利用加热后钢的强度降低，塑性提高性质来矫正，这种矫正方法称加热矫正简称热矫正。 在热矫正时，要注意加热温度及时间，加热温度一般掌握在800-900之间，加热时间不宜过长，要防止钢材在加热过程中可能产生氧化、脱碳、过热、裂纹等现象。对矫正件加热区域不同，热矫正分

45、为全部加热矫正和局部加热矫正。全部加热矫正就是对矫正件全部加热后矫正。一般利用地炉、箱式加热炉、壁炉等热加工加热设备，对于小型矫正件也有用焊矩进行加热的。局部加热矫正就是对变形的矫正件局部区域进行加热后矫正。热矫正一般适用于变形严重；冷矫正时可能会产生折断或裂纹；变形量大而设备能力不足；材料塑性差，材质脆或采用其他方法克服不了构件的刚性无法超过材料屈服强度等矫正件。（四）、喷砂矫正 喷砂矫正是利用铁丸、砂粒对钢材的巨大冲击力进行矫正。其适用于平整度要求不高的薄板结构件、薄板铸件或细长件等。内凹薄板件可用砂粒直接打在凹处反面使其逐渐外凸。直径或厚度小于6mm的淬火、回火高硬度件矫正，可用喷砂冲击

46、凸出部位。为避免喷伤矫正件表面可选用16mm喷嘴，喷砂气压为0.3-0.4Mpa,用粒度为4-5号石英砂粒，并使砂粒喷射方向与矫正件凸面垂直，为增大喷力，喷嘴与矫正件距离以120-150mm为宜。（五）、热处理件矫正 热处理件在产生应力（热应力、组织应力以及组织不均匀而引起应力）后，当应力超过钢的屈服强度时会产生几何形状变形，矫正热处理件变形一般可用冷矫正、热点矫正和热矫正等方法。热点矫正可用火焰矫正及高频热点矫正。冷矫正是指在常温下对变形件的一定部位施加某种形式的外力作用，使其变形得到矫正。其常用工艺方法有：冷压法、冷态正击法和冷态反击法。一般可矫正硬度HRC50的碳钢及合金钢等。冷压法就是对变形件凸出的最高点施加压力，使凹面在拉应力作用下产生塑性变形（被拉长）从而使变形件得到矫正。此法适用于硬度HRC（35-40）的碳钢及合金钢。正击法实质同冷压法，所不同的是冷压法用压力来矫正，正击法所使用的工具是锤，利用锤击力来矫正变形。反击法用锤击变形件凹处，利用锤击凹处从而使钢材产生小面积塑性变形（扩展延伸）达到凹处趋于平直的目的。热矫正利用钢在一定高温下塑性变形能力较