第二节操作实例与技巧

第二节　操作实例与技巧

一、工字梁盖板的塑性反变形

某结构上需预制不同尺寸的工字梁若干，工字梁长度在1000～2000mm之间，如图4-10（a）所示。

图4-10　工字梁盖板的塑性反变形

焊接后，由于四条角焊缝的横向收缩，产生上、下盖板的角变形，如图4-10（b）所示。考虑到其长度尺寸适合进行压力加工，决定将上下盖板在顶床或压床上预先压制，形成反变形，装配后如图4-10（c）所示。

上下盖板反变形量的大小与上下盖板的厚度及宽度有关。不同尺寸的工字梁均通过试验来确定角变形数值。

二、锅炉集箱的弹性反变形

锅炉集箱上侧装有20个管接头，如图4-11（a）所示。

由于焊缝都偏于同侧，焊后冷却收缩，使集箱产生弯曲变形，如图4-11（a）所示。为了防止变形，设计制作如图4-11（b）所示的锅炉集箱弹性反变形刚性夹紧翻转胎具，将两个集箱夹在夹紧装置内，管接头向外，中间垫一块垫铁，使集箱产生弹性反变形。

焊接时采用跳焊法进行焊接。待焊完一个集箱后翻转180°，以同样的焊接顺序焊接另一个集箱。

冷却后松开夹紧装置，卸下集箱，由于采用了弹性反变形，同时配合跳焊法进行焊接，可有效地控制集箱的弯曲变形。批量生产时，可通过预先的试验来确定中间垫铁的高度，控制集箱的弯曲挠度。

图4-11　锅炉集箱的弹性反变形

三、炼钢炉炉柱的弹性反变形

图4-12为该炼钢炉炉柱示意图。炉柱是由两个工字钢，一面通过盖板，另一面通过中间垫板连接的，总长约11m，制作要求炉柱的弯曲度不大于±5mm，要求较严，而由图示可分析，设计的构件焊缝对于结构重心线布置极不对称，且构件长度较大，刚性小，焊后极易产生如图4-12所示方向的弯曲变形，因此，制作过程中，防止焊接变形便成为关键问题。

图4-12　炼钢炉炉柱示意图

1—盖板；2—工字钢；3—垫板

经过分析，决定采用反变形法。如果采用永久反变形法，就需要在装配前用压机将两工字钢加工出相当于焊接变形量的永久变形，然后进行装配，在焊接后，构件恢复原状。这种方法虽然能保证构件几何尺寸要求，但预先永久反变形需要的人工量相当大，而且要预先计算出反变形量，不但不容易做到，也不经济。因此，决定采用弹性反变形法。

采用弹性反变形方法时，将组对好的炉柱无盖板的一面朝下放置，炉柱下部中心垫高，垫高量为60mm左右，依靠自身重力，再在两侧施加一定压力，使之产生弹性反变形，如图4-13所示，再由两名焊工从两侧采用分中对称焊接方法同向施焊，防止产生扭曲变形。

图4-13　弹性反变形的实现

待焊接冷却后，将两侧压力去掉，则构件几乎不会因焊接而产生变形，达到侧弯质量要求，这种制作工艺方法简单易行，效果好且经济可靠。