鋼材冷熱加工與水火矯正施工流程

黃壯

摘要：本文主要對(duì)于鋼材冷熱加工與矯正流程進(jìn)行了詳細(xì)分析，以期為相關(guān)工作提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：冷熱加工;水火矯正;施工流程

1?????? 概述

本程序適用于結(jié)構(gòu)件的加工、成型、火焰加熱彎曲和火工矯正，規(guī)定了火工作業(yè)步驟、火工方法、操作技能、操作范圍、工具、環(huán)保和質(zhì)量要求，程序的目的是給火工矯正提供操作指導(dǎo)，保證作業(yè)質(zhì)量和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理。

2?????? 適用范圍

本程序適用于結(jié)構(gòu)件曲面或曲線加工，包括板材和型材，二維高曲率的船體結(jié)構(gòu)以及其他需要火工彎曲或矯正的部件。

3?????? 鋼材成型流程和要求

3.1?? 鋼材成型流程：制作樣板→選擇模具→進(jìn)行加工→樣板檢查→檢驗(yàn)記錄（合格轉(zhuǎn)序，不合格重新加工）。

3.2?? 成型準(zhǔn)備工作：1）根據(jù)圖紙獲取加工樣板的資料。2）為了確保加工的質(zhì)量，加工前相關(guān)人員檢查加工設(shè)備，確保設(shè)備在工作期間保持良好的狀態(tài)。3）根據(jù)加工信息制作樣板，并確保樣板的制作精度。同時(shí)，按要求選擇磨具進(jìn)行加工。4）板材加工前，必須先劃出加工檢驗(yàn)線;根據(jù)材料規(guī)格選用適當(dāng)?shù)募庸C(jī)械;軋輥或磨具應(yīng)充分清潔，板材表面應(yīng)無(wú)油污、垃圾、毛刺或掛渣等。

3.3?? 成型流程：1）大曲度板材輥壓前，邊緣位置的弧形需要在油壓機(jī)上壓出，寬度不小于270mm。2）按要求檢查加工件的正反面，確定加工的正確。3）一次不能完成的多曲面，可以對(duì)該加工件用火焰加工法進(jìn)行加熱完成。4）冷加工半徑不能小于15倍板材厚度，否則必須采用適合的應(yīng)力消除措施，并按照驗(yàn)船師要求實(shí)施必要的無(wú)損探傷。

3.4?? 成型檢驗(yàn)：1）加工后的產(chǎn)品必須使用技術(shù)提供的樣板檢驗(yàn)曲線。2）冷加工需要符合船級(jí)社建造和入籍規(guī)范以及 IACS Rec.47的相關(guān)要求。

4?????? 火工矯正流程和要求

4.1?? 工前準(zhǔn)備

1）檢查作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全情況，連接氧乙炔皮帶和烘炬，準(zhǔn)備榔頭、千斤頂、墊木等工具;施工前必須取得安全人員頒發(fā)的動(dòng)火許可單。2）了解和查閱材料的材質(zhì)和剛性要求，并以以此來(lái)確定加熱參數(shù)和調(diào)整作業(yè)步驟。3）根據(jù)變形程度來(lái)確認(rèn)加熱設(shè)備、加熱方法、加熱位置、加熱區(qū)域以及加熱參數(shù)等。4）根據(jù)材料的特性和厚度，參照下表選取加熱溫度：（見(jiàn)下表）

4.2?? 工作步驟

1）? 火焰彎板流程：①把部件吊到加工臺(tái)上，裝好襯墊。②根據(jù)加熱位置加工板材，

并隨時(shí)檢查是否矯正到位，以防過(guò)度加熱。③形狀對(duì)稱的部件，對(duì)稱位置的加熱點(diǎn)、加熱數(shù)量和溫度應(yīng)一樣，且應(yīng)對(duì)稱同時(shí)操作。④加熱時(shí)，水管應(yīng)同樣速度移動(dòng)。⑤防止過(guò)度加熱，特別是軟合金鋼?？偟膩?lái)說(shuō)，同一位置不要加熱超過(guò)3次。⑥為了使模具達(dá)到好的效果，操作時(shí)把襯墊和沖壓裝置設(shè)置為曲線方向。

2）? 火焰矯正流程：①矯正相鄰的強(qiáng)度不一樣的部件時(shí)，應(yīng)先矯正強(qiáng)度較高的，換句話說(shuō)，先矯正厚的或者是大的部分。②矯正平面分段時(shí)，應(yīng)先矯正加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，再矯正板材。③矯正多曲率變形時(shí)，應(yīng)先矯正凹型變形，再矯正凸型變形。④矯正帶孔或者自由邊的平面分段時(shí)，應(yīng)最后才矯正孔區(qū)域和自由邊區(qū)域。⑤在矯正厚板導(dǎo)致加熱速度變慢時(shí)，應(yīng)保持水管擺動(dòng)，變換火焰位置，且氧氣壓力不宜過(guò)高。⑥為了防止分段發(fā)生扭曲變形，矯正時(shí)應(yīng)順著中線或者中軸線對(duì)稱均勻進(jìn)行，并保持從底部往頂部的方向進(jìn)行。⑦當(dāng)矯正必須要進(jìn)行多次加熱時(shí)，下次加熱應(yīng)在工件完全冷卻后進(jìn)行。低碳鋼總加熱次數(shù)不能超過(guò)5次，高強(qiáng)度鋼總加熱次數(shù)不能超過(guò)3次。⑧通常情況下烘槍嘴與被矯正材料板材間的間距不小于20-30mm

如果變形是由于焊接產(chǎn)生的，則要在焊縫區(qū)域進(jìn)行矯正;矯正時(shí)烘槍火焰不能直接加在全焊透焊縫上，火焰至少要離開(kāi)焊縫20mm 進(jìn)行矯正。

4.3?? 工后處理

1）? 火焰彎板結(jié)束后處置規(guī)定：①操作后檢查形狀是否和模板一致。②處理過(guò)的鋼材表面應(yīng)重新做底漆涂層。③邊緣變大部分應(yīng)修準(zhǔn)確，如果表面或邊緣不光滑或有缺陷，及時(shí)修復(fù)。④加工后的工件，結(jié)構(gòu)線、余量線、追溯信息等必須重新填寫(xiě)完整，然后整齊的放置到原來(lái)的位置。

2）? 火工矯正結(jié)束后處置規(guī)定：①矯正后板材表面應(yīng)光滑平整，無(wú)凹痕，且無(wú)明顯的榔頭印。②除去所有外力制約，如千斤頂、夾具、馬板、壓鐵等，檢查是否合格。③檢查矯正結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求，并整體測(cè)量工件尺寸。

5?????? 火工矯正注意事項(xiàng)

5.1?? 本程序用于低碳鋼，低合金鋼和高強(qiáng)度鋼，特種鋼材使用本程序前需要評(píng)估、研討。

5.2?? 加熱溫度的檢查和控制方法

1） 根據(jù)鋼板顏色的改變?cè)u(píng)估加熱溫度的方法。用測(cè)溫槍測(cè)量精確溫度。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工人，目測(cè)誤差約為30℃。目測(cè)方法可依據(jù)顏色和溫度的大致關(guān)系，見(jiàn)下表：

5.3?? 火工彎板中扭曲的控制

1）? 為了防止收縮或扭曲造成工件報(bào)廢，工件應(yīng)留50-150mm 余量，彎曲成型后切除余量。

2）? 當(dāng)曲率過(guò)大導(dǎo)致彎曲受影響時(shí)，調(diào)整焊縫以減少寬度，盡可能減少?gòu)澢省?/p>

3）? 當(dāng)大曲率彎曲需要多次加熱時(shí)，適當(dāng)考慮增加設(shè)計(jì)厚度，因?yàn)槊看渭訜岷穸葧?huì)減少約0.2-0.5mm。

5.4?? 火工彎曲中加熱線位置、數(shù)量、長(zhǎng)度和方向的選擇?？偟膩?lái)說(shuō)，加熱線越多越長(zhǎng)，越容易引起扭曲，當(dāng)然矯正效果會(huì)越好。所以，當(dāng)加熱大曲率的工件時(shí)，加熱線應(yīng)密而長(zhǎng)，為了防止工件邊緣因加熱收縮，加熱線應(yīng)離工件邊緣80-120mm，加熱寬度應(yīng)為12-15mm。

6?????? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼材冷熱加工與水火矯正過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，所以，一定要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行操作，進(jìn)而保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量。