水火弯板及火工矫正工艺

1、水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺 l适用范围：l1、船体构件焊接变形的矫正及构件的成型加工。l2、水火弯板及火工矫正的主要工艺要求：l2.1进行线加热以前，应根据构件的成形要求，在钢板上预先定出加热线的位置，以便加热时正确掌握。加热线的起点不宜在一条直线上，应相互错开。l2.2应根据构件成形要求，选择合理的加热参数。过高的温度对质量和成形效果均无好处，应尽量避免。常见的水火弯板工艺参数见下表一。 项 目t3t=35t=612t12 加热嘴号码122、34 火焰性质（氧炔比）1.01.2 加热温度（）600650700750800750850最小水火矩 （mm） 低碳钢3050507

2、070100100120低合金钢5070709090120130150 加热速度（mm/s）20301025720440 加热深度（mm）（0.60.8）t t板厚 加热宽度（mm）1215 氧气压力（kg/cm2）233457 乙炔压力（ kg/cm2 ）0.40.8 焰心距板面（mm） 23水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l2.3形状左右对称的构件，对称轴两侧的加热线的数量、位置和长度应一致，操作也必须对称进行。l2.4应尽量避免在同一部位重复加热过多，对低合金钢更应严格控制。一般情况下重复加热次数不应超过3次，否则不仅影响成形效果，还会降低钢材的机械性能。l2.5新钢种的水火

3、弯板和火工矫正，须经试验鉴定后方可进行。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l3、变形的矫正方法：l3.1圆点加热矫正法：l圆点加热矫正一般用在板型结构变形区域，如上层建筑围壁的鼓凸变形。用氧一乙炔炬在被矫正的部位作环状游动，均匀地加热，使加热区成圆点形，加热温度为780900。当火圈呈樱红色时，立即用木槌或铁锤敲火圈周围。若是薄板，其背面应撑以铁垫，以防止火圈区域急剧皱折。随着火圈颜色的逐渐暗淡，锤击中心也逐渐由火圈外围移至火圈区域，直到火圈成黑色，温度为200350，即停止锤击。在该温度范围内，钢材处于蓝脆区，锤击易产生裂纹。待冷却至1015时（用手触摸无烫感），复行锤击。厚度在6

4、mm以下的板多用木槌，6mm以上的板和骨架多用铁槌。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l为了避免被矫正的板出现尖锐锤痕，其槌击面应成圆弧形。 对于厚板，为了减小锤击伤痕，最好垫以平锤用大锤间接锤击。对接焊缝位置的矫正，则应垫以槽形平锤进行锤击。圆点的大小，应与被矫正板的厚度相适应，板越厚，火圈越大；板越薄，火圈越小。若火圈过大，则受热区域会丧失稳定性，而形成新的变形；若火圈过小，则会由于周围过大的刚性而产生很大的局部平面应力，甚至可能发生龟裂。火圈的密度，不仅与被矫正板的厚度有关，而且与被矫正板的弯曲绕度有关，即绕度越大，火圈的密度越大；绕度越小，火圈密度越小。火圈大小及其间距，可由

5、经验公式来表示：D8t+10 A=D+150-4D火圈直径（mm） t被矫正板的厚度（mm）a火圈之间距（mm） f板的弯曲绕度（mm）水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l根据火圈的排列分为圆周式圆点火圈和梅花式圆点火圈。圆周式圆点火圈的排列和加热矫正顺序如下图1所示。如果不能达到预计的效果，则可补加圆点。梅花式火圈的排列和矫正顺序如下图2所示。火圈的大小及在垂直轴和水平轴的排列间距见下表二。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l表二梅花式圆点火圈的排列间距表 被矫正钢板厚度火圈直径 凸弯绕度 火圈间距 垂直轴间距a 垂直轴间距b 2330405101115162021253

6、50300250200017015012510046405051011151620400350300200175150水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l3.2带状加热矫正法：l带状加热矫正法一般使用在板架凸弯区域，其加区呈带状。此种矫正法的优点是用极少的加热面积能获得与圆点加热同样的矫形效果。一般带形加热的面积大约为凸弯变形部分总面积的12%左右。带状加热的宽度与钢板的厚度有关，矫正薄板时加热带的宽度过大，则易产生加热带板材的表面失稳起皱现象，影响外观质量，矫正厚板时加热带宽度过小，是施加板材的热量不足，矫正的效果不佳，因此应合理选择加热宽度。板厚与加热宽度的关系见下表三所示。l表

7、三板厚与加热带宽度的参考数据单位：mm 钢板厚度23456加热带宽度10151520152020252530水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l带状加热又分为四种：l3.2.1线状加热法：l其加热形式呈线状，如图3所示。由于常用骨架板的反面“瘦脊”部位，所以也称为背烧法。对矫正板的波浪变形和“瘦马”变形起到不可忽视的作用。l3.2.2十字加热法：l其加热区呈十字形，又称为“松烧法”，一般用于对接焊缝变形的矫平。这种加热法的条形与焊缝斜交成3545，加热长度在100150mm之间。常用于矫正厚度为12mm以下的板。其优点是各个方向的收缩力能均匀地得到矫正。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板

8、及火工矫正工艺l3.2.3格子状加热法l其加热区呈格子形，又称纲目烧法，此法使用于大变形的场合下，能得到较均匀的外表，但必须注意切勿矫正过大。l3.2.4放射形加热法l其加热区呈放射形，此方法是使用于凸变形，由变形凸部中心向四周进行短线加热，加热长度为100150mm。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l3.3三角形加热矫正法：l三角形加热矫正法其加热区呈三角形，又称楔形加热法。其目的是为了增加加热面积、加热深度、提高收缩作用。一般用于矫正焊接组合件，如T型、I型、L型截面等刚性较强的焊接结构以及骨架分段的自由边缘的变形。其加热位置总是在构件弯曲凸起的一面，其加热范围在构件中和轴的一

9、侧。对构件的矫正通常是在平板矫正以前进行。三角形加热法矫正的加热线走向详见下图7。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l4、变形矫正的冷却方法：l变形矫正的冷却方法分为空冷与水冷。l空冷：是指经加热后的构件加热区在空气中自然冷却。这种冷却速度较慢，仅适用于某些特殊要求的钢材或冬季施工时使用。l水冷：是指对经加热后的构件加热区立即浇注冷水进行冷却的方法，这种冷却方法能加速冷却速度提高矫正效率。水冷又可分为正面浇水和背面浇水（一般适用于薄板的矫正）两种。采取水冷法必须注意以下几点要求：l必须明确被矫正的材料是否允许用水冷却方法。对于一般船用低碳钢及高强度低合金钢，如16Mn、901、902

10、等可用水冷。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l必须了解周围环境情况，水冷时是否会损坏其它构件或电器设备，排水条件是否完备等。l浇水时由于水沫飞溅，容易堵塞火焰嘴，应细心调整水的流量、浇水龙头与火焰嘴的距离。l必须严格按照工艺规程进行水冷，特别是高强度合金钢。l5、矫正的注意事项：l加热温度不得超过900，为了矫正效果得到提高，可调整加热带的宽度而不能提高加热温度。l尽量避免在同一点上再次加热。因此，在矫正前要进行慎重考虑，仔细分析定出理想的施工方案。l避免在结构突变处进行火工矫正。l分段矫正时，首先应矫正刚性大的结构。l矫正板架时，应先矫正构架后矫正板材。水火弯板及火工矫正工艺水火

11、弯板及火工矫正工艺l构件矫正时，应对称进行，以避免引起总的变形。l矫正厚板时，因所需热量较大，火焰宜采用中性焰。加热时，要将割炬不断游动以避免表面熔化烧结（氧化、脱碳）l当矫正薄板时，可采用氧化焰并作快速移动。l对不锈钢、合金钢等不宜采用氧化火焰。l6、T形构件变形的矫正：lT形构件焊接后往往会发生纵向弯曲变形，横行弯曲变形和面板角变l6.1 1T形梁横向弯曲变形的矫正：lT形梁横向弯曲变形的矫正，一般先对腹板进行线装加热，然后对面板进行三角形加热，如下图8所示。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l当面板弯曲外凸的一边用三角形加热时，应从面板宽度1/2处开始，加热线宽度为2030mm

12、，三角形顶角角度为30，三角形底边总是朝向弯曲凸出的一边，间距为500600mm。l在进行矫正时应注意：l必须将板在厚度方向充分加热，以避免产生纵向弯曲和面板的波浪变形。l矫正的程序应从弯曲的端部开始。l如果弯曲变形大，可沿矫正方向施加外力以保证效果。l冷却水应稍后一些进行。l如果梁的腹板较厚，则在腹板上进行带状加热，位置与面板上的三角形加热位置相对应；如果腹板较薄则腹板上不需要加热。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l6.2T形梁纵向弯曲变形的矫正：lT形梁纵向弯曲有两种情况，矫正方法如下：l腹板向外凸弯曲变形：l腹板向外弯曲变形如图9所示，其矫正方法是应从腹板（2/3）h处开始，

13、由里向外用三角形法加热，矫正顺序从弯曲变形少的地方开始，冷却水稍后进行。如果具有焊接肘板的T形梁，则三角形加热的位置应分布在肘板装焊的位置之上。见下图10。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l腹板向内凹的弯曲变形：l其矫正方法应从腹板h/2处开始，由外向内用三角形加热法进行矫正。冷却水稍后进行，接着用带状加热面板，带状间应相互平行，带状宽度为3040mm，间距为500600mm。加热线的宽度与面板有关，加热线的间距与弯曲绕度，构件断面模数及矫正效果有关。其关系以下面的公式表示：lB2SA（3040）Bl式中B带状加热线宽度lS平板厚度lA带

14、状加热线间距水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l6.3双向弯曲变形构件的矫正：l具有纵横双向弯曲变形的构件，一般是非对称截面的构件，如L形钢、槽钢等，其矫正是采用上述两种方法分别进行的。T形构件也会产生双向弯曲变形，但在一般情况下应矫正横向弯曲变形后再矫正纵向弯曲变形。因为如果先矫正纵向弯曲变形后再矫正横向弯曲变形，横向弯曲变形的矫正仍会引起纵向弯曲变形，导致重复进行纵向弯曲变形的矫正。l6.4T形面板角变形的矫正：lT形梁面板变形通常有两种：一种是单纯由焊接收缩而产生的，另一种是由于焊接程序不合理或装配不当产生。对于第一种情况角变形的矫正一般与“瘦马”变形矫正方法相同，第二种情况，

15、在此不作讨论。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l平面分段变形的矫正：l7.1薄板单向构件平面分段的变形矫正：l薄板单向构件平面分段的变形一般呈波浪形如图12，其矫正步骤如下：l在构件背面采用线状加热法加热，加热位置应在板波浪变形凹陷处，离焊缝根部约5mm。l加热顺序见图12中的数字。l如经线状加热后仍有残余变形，可在构架变形的凸面上进行矫正。加热位置应距构架100150mm。l当凸弯面较大时，则采用加热量不同的曲线带状加热，如图13。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l7.2纵横交叉构架的平面分段的变形矫正：水火弯板及火工矫正工

16、艺水火弯板及火工矫正工艺l在构架背面进行带状加热，加热位置在构架板波浪形凹陷处，离焊缝根部5mm左右。l矫正顺序应间隔一个板格进行，如图14所示1，2，3顺序。这样，在被矫正之间的凹凸度会因两毗邻的板格矫正产生的收缩而拉平。l对于板厚为23mm的板加热温度为600700，加热宽度为1020mm。对于板厚为46mm的板加热温度可达800900，加热带宽度为1520mm。l若经上述矫正后仍有变形，可在波浪变形凸出一侧进行加热矫正，应距构架约100150mm。l加热后即用木槌或铁锤敲击加热带周围，然后再锤击加热处，锤击点应与加热嘴相距300mm。这样当凸面矫正了，凹面变形也会减少。l如果凸弯绕度很大

17、，则应采用封闭环行的带状加热。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l若第一次矫正后未达到效果，则进行第二次封闭环行矫正。第二次与第一次加热带纵横间距为80100mm。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l8.上层建筑平面分段的矫正：l上层建筑平面分段的变形，一般呈波浪形或对接缝下凹，矫正这种变形时一般分粗矫和精矫两个阶段。在矫正带有压筋的围壁的上层建筑的甲板时，应在两层甲板间增加临时支撑。特别是在压筋围壁附近，应注意在矫正甲板时引起压筋板失稳。l粗矫：l以纵横围壁的高度为标准，对甲板进行大面积的初步矫正，不要求对每一个板格内的凹凸都进行矫正，矫正方法如图15所示。水火弯板及火工

18、矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l8.1.1在甲板下凹的一侧行梁背面进行线状加热，加热顺序如图15所示。l8.1.2在火焰后约100mm处进行跟踪水冷或待钢板冷至无红热状态时再进行水冷。l8.1.3再加热时应注意不要在隔壁的横截面上进行，火焰作用点一般距离隔壁约20mm。l8.1.4矫正从变形小的地方开始向大的地方移动，当甲板面积较大时可考虑分成数l组同时矫正，但矫正时必须分散而不能集中。l8.1.5难矫的变形可以在横梁上背烧两次，但必须防止梁拱发生下塌现象。必要时可用吊排或支柱等工具把横梁顶住。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l8.1.6如果对接缝下凹变形如图16所示，粗矫时也要用

19、双脚码骑焊缝上，把凹陷拉上来再进行背烧。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火工矫正工艺l8.1.7有时为了矫正方便，需要将下凹的板向上凸起，此时，可将火焰在凹陷处轻快地进行螺旋形游动，凹陷将逐渐缩小直至凹陷全部凸起。l8.1.8粗矫一般能使10mm以下的变形得以矫正。l精矫l在甲板大面积粗矫之后，对每一板格内的凹凸变形进行仔细地矫平。矫正方法如下：l8.2.1矫正从变形小的位置开始，近骨架的地方先加热，然后向中间移动。l8.2.2对上凸的板采用环形条形加热，格子状加热或圆点形加热。用锤击可提高矫正效果。l8.2.3矫正应间隔一个肋距档进行，这样可以提高矫正效果。水火弯板及火工矫正工艺水火弯板及火

20、工矫正工艺l8.2.4圆点加热温度一般在800850之间，圆点直径20mm，间距150mm左右。l8.2.5矫正后的板不应有过分拉紧的感觉，以免在矫正相邻的板格时引起第二次新的变形。l8.2.6加热矫正一次结束，要冷却1小时以上，视其变形情况对有必要补矫正的地方进行再次加热矫正。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺 l1、适用范围：l船体焊缝表面质量检验适用于低碳钢、低合金结构钢等各种钢材的手工焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊等焊接方法的船体焊缝表面质量检验。（包括立焊、平焊、横焊、仰焊），其他船舶焊接结构可参照执行。l2、检验前的准备：l2.1船舶在厂修理时，应随着修理过程的进行，应对各个修理项

21、目、各种焊缝进行焊缝表面质量检验。l2.2工具准备：l大量的船体焊缝表面质量检验，主要用肉眼来检验焊缝的外观成形、焊缝的各种心尺寸和焊缝的各种表面缺陷。此外还可借助放大镜和焊缝量来进行。在船上舱室检验时，应有良好的照明。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺 l2.3所有船体焊缝应先进行焊缝表面质量检验，然后进行其他方法的检验。l2.4表面质量检验前，焊缝表面及其两侧附近必须清除熔渣、飞溅及其他污物。l3.船体焊缝表面质量检验：l3.1焊缝外形：l焊缝外观成形应光顺、均匀、表面高低，焊缝宽度基本一致。对接焊缝和角接焊缝尺寸符合公差要求。焊道与焊道，焊道与基本金属之间应平缓过渡，不得有焊缝截面的突然变

22、化。l3.2对接焊缝外观质量检验：l3.2.1对接焊缝的余高，一般为2mm，最大余高不大于3mm。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺 l3.2.2对接焊缝的余高下限不得低于钢板表面。见图1。l图1-对接焊缝的余高l3.2.3对接焊缝的焊缝宽度应为t+4（其中t为坡口宽度）。见图2。l图2-对接焊缝的焊缝宽度焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l3.2.4对接焊缝的侧面角必须小于90见图3l图3-对接焊缝的侧面角l3.2.5对接焊缝的焊缝宽度差，在100mm的范围内，不得大于5mm。l3.3角接焊缝外观质量检验：焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l3.3.1角接焊缝应保证焊脚或焊厚尺寸。lK-焊脚尺寸

23、L-焊厚尺寸lK=L=1.414Ll 焊脚尺寸不能太大（浪费焊条、工时，加大变形）。l 焊脚尺寸不能太小（确保焊缝设计强度）。l一般地说，实际施焊时，实际焊脚尺寸必须大于等于设计焊脚尺寸的90%。角焊缝之实际焊脚尺寸K0必须大于等于设计焊脚尺寸0.9K.lK-规定（设计）焊脚尺寸，mm。K00.9KlK0-实际施焊焊脚尺寸mm。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l3.3.2角接焊缝余高尺寸一般应为2mm，最大不大于3mml图5-角接焊缝余高焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l3.3.3角接焊缝的铡面角必须小于90见图6。l图6-角焊槰的侧面角焊缝质量检验工艺焊缝质量

24、检验工艺l3.3.4间断角焊缝每段焊缝之有效长度不得小于图纸规定的长度尺寸。l3.4焊道表面凹凸，在焊道长度25mm范围内，高低差b-a不得大于2mm，见图7。图7-焊道表面凹凸 焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l3.5多道多层焊表面重叠焊缝相交处下凹深度，不得大于1.5mm，见图8。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l4.焊缝表面焊接缺陷的质量检验：l4.1焊缝在不得存在任何表面裂缝，任何焊穿、未熔合、夹渣、气孔和未填满的弧坑等外观缺陷。l4.2焊缝表面不允许有高于2mm淌挂的焊瘤，见图9。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l4.3焊缝的表面不允许存在由于熔化金属淌到焊缝以外未熔化的基本金属上的

25、满溢，见图10。l 图10-满溢焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l4.4船体外板、强力甲板和舱口围板等重要部位的对接焊缝，咬口深度d(见图11)l允许值为：l当板厚6mm时，连续长度大于100mm的咬口允许d0.3mm,局部咬口允许d0.5mm。l当板厚6mm时，连续长度大于100mm的咬口允许d0.5mm,局部咬口允许d0.8 mm。l其他部位的对接焊缝及角接焊缝的咬口深度允许值为：l当板厚6mm时，d0.5mm。l当板厚6mm时, d0.8mm。焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺焊缝质量检验工艺l4.5船体外板，强力甲板和舱品围板等重要部位的对接焊缝，以及要求水密之焊缝不允许有表面气孔。l4.6其他部位的焊缝，1m长范围内，允许存在二只气孔，气孔的最在允许直径：l当构件的板厚10mm时，为1mm。l当构件的板厚10mm时，为1.5mm。l4.7在船体的外板，强力甲板正面、上