钢材冷热加工与水火矫正施工流程

黄壮

摘要：本文主要对于钢材冷热加工与矫正流程进行了详细分析，以期为相关工作提供一定的借鉴作用。

关键词：冷热加工;水火矫正;施工流程

1       概述

本程序适用于结构件的加工、成型、火焰加热弯曲和火工矫正，规定了火工作业步骤、火工方法、操作技能、操作范围、工具、环保和质量要求，程序的目的是给火工矫正提供操作指导，保证作业质量和加强现场管理。

2       适用范围

本程序适用于结构件曲面或曲线加工，包括板材和型材，二维高曲率的船体结构以及其他需要火工弯曲或矫正的部件。

3       钢材成型流程和要求

3.1   钢材成型流程：制作样板→选择模具→进行加工→样板检查→检验记录（合格转序，不合格重新加工）。

3.2   成型准备工作：1）根据图纸获取加工样板的资料。2）为了确保加工的质量，加工前相关人员检查加工设备，确保设备在工作期间保持良好的状态。3）根据加工信息制作樣板，并确保样板的制作精度。同时，按要求选择磨具进行加工。4）板材加工前，必须先划出加工检验线;根据材料规格选用适当的加工机械;轧辊或磨具应充分清洁，板材表面应无油污、垃圾、毛刺或挂渣等。

3.3   成型流程：1）大曲度板材辊压前，边缘位置的弧形需要在油压机上压出，宽度不小于270mm。2）按要求检查加工件的正反面，确定加工的正确。3）一次不能完成的多曲面，可以对该加工件用火焰加工法进行加热完成。4）冷加工半径不能小于15倍板材厚度，否则必须采用适合的应力消除措施，并按照验船师要求实施必要的无损探伤。

3.4   成型检验：1）加工后的产品必须使用技术提供的样板检验曲线。2）冷加工需要符合船级社建造和入籍规范以及 IACS Rec.47的相关要求。

4       火工矫正流程和要求

4.1   工前准备

1）检查作业现场安全情况，连接氧乙炔皮带和烘炬，准备榔头、千斤顶、垫木等工具;施工前必须取得安全人员颁发的动火许可单。2）了解和查阅材料的材质和刚性要求，并以以此来确定加热参数和调整作业步骤。3）根据变形程度来确认加热设备、加热方法、加热位置、加热区域以及加热参数等。4）根据材料的特性和厚度，参照下表选取加热温度：（见下表）

4.2   工作步骤

1）  火焰弯板流程：①把部件吊到加工台上，装好衬垫。②根据加热位置加工板材，

并随时检查是否矫正到位，以防过度加热。③形状对称的部件，对称位置的加热点、加热数量和温度应一样，且应对称同时操作。④加热时，水管应同样速度移动。⑤防止过度加热，特别是软合金钢。总的来说，同一位置不要加热超过3次。⑥为了使模具达到好的效果，操作时把衬垫和冲压装置设置为曲线方向。

2）  火焰矫正流程：①矫正相邻的强度不一样的部件时，应先矫正强度较高的，换句话说，先矫正厚的或者是大的部分。②矫正平面分段时，应先矫正加强结构件，再矫正板材。③矫正多曲率变形时，应先矫正凹型变形，再矫正凸型变形。④矫正带孔或者自由边的平面分段时，应最后才矫正孔区域和自由边区域。⑤在矫正厚板导致加热速度变慢时，应保持水管摆动，变换火焰位置，且氧气压力不宜过高。⑥为了防止分段发生扭曲变形，矫正时应顺着中线或者中轴线对称均匀进行，并保持从底部往顶部的方向进行。⑦当矫正必须要进行多次加热时，下次加热应在工件完全冷却后进行。低碳钢总加热次数不能超过5次，高强度钢总加热次数不能超过3次。⑧通常情况下烘枪嘴与被矫正材料板材间的间距不小于20-30mm

如果变形是由于焊接产生的，则要在焊缝区域进行矫正;矫正时烘枪火焰不能直接加在全焊透焊缝上，火焰至少要离开焊缝20mm 进行矫正。

4.3   工后处理

1）  火焰弯板结束后处置规定：①操作后检查形状是否和模板一致。②处理过的钢材表面应重新做底漆涂层。③边缘变大部分应修准确，如果表面或边缘不光滑或有缺陷，及时修复。④加工后的工件，结构线、余量线、追溯信息等必须重新填写完整，然后整齐的放置到原来的位置。

2）  火工矫正结束后处置规定：①矫正后板材表面应光滑平整，无凹痕，且无明显的榔头印。②除去所有外力制约，如千斤顶、夹具、马板、压铁等，检查是否合格。③检查矫正结果是否满足设计要求，并整体测量工件尺寸。

5       火工矫正注意事项

5.1   本程序用于低碳钢，低合金钢和高强度钢，特种钢材使用本程序前需要评估、研讨。

5.2   加热温度的检查和控制方法

1） 根据钢板颜色的改变评估加热温度的方法。用测温枪测量精确温度。对于有经验的工人，目测误差约为30℃。目测方法可依据颜色和温度的大致关系，见下表：

5.3   火工弯板中扭曲的控制

1）  为了防止收缩或扭曲造成工件报废，工件应留50-150mm 余量，弯曲成型后切除余量。

2）  当曲率过大导致弯曲受影响时，调整焊缝以减少宽度，尽可能减少弯曲曲率。

3）  当大曲率弯曲需要多次加热时，适当考虑增加设计厚度，因为每次加热厚度会减少约0.2-0.5mm。

5.4   火工弯曲中加热线位置、数量、长度和方向的选择。总的来说，加热线越多越长，越容易引起扭曲，当然矫正效果会越好。所以，当加热大曲率的工件时，加热线应密而长，为了防止工件边缘因加热收缩，加热线应离工件边缘80-120mm，加热宽度应为12-15mm。

6       结语

综上所述，钢材冷热加工与水火矫正过程是一个极其复杂的过程，所以，一定要严格按照规范要求进行操作，进而保证产品的整体质量。