1、1船 体 火 工 矫 正 原 则 工 艺21.火 工矫 正的 作用 原理 船体 结构的 火工矫 正 ， 就是 利用金 属局部 受热后 ， 所引 起的新 的变形 去矫正 原先的 变形。当金 属局部 加热时 ， 被加 热处的 材料受 热而膨 胀 ， 但由 于周围 温度低 ， 因此 膨胀受 到阻碍 ， 此时 加热处 金属受 压缩压 力 ， 当加 热温度为 600 C700 C时 ， 压缩 应力超 过屈服 极限 ， 产生 压缩塑 性变形 。停止 加热后 ，金属 冷却缩 短，结 果加热 处金属 纤维要 比原先 的短 ， 因而产 生新的 变形。2.火 工矫 正的 主要 方法2.1矫 正原 理1）利 用长条
2、 形加热 线横向 收缩比 纵向收 缩量大 的原理 进行矫 正；2） 利用 温度 沿板 厚方 向形 成梯 度分 布从 而导 致热 塑变 形的 梯度 分布的原 理进行 矫正 。 例如 ： 对板 的角变 形的矫 正 ， 千万 不要透 烧 ， 否则削弱 梯度分 布，对 矫正效 果不利 ；3） 利用 长条形 加热横 向塑性 变形起 点与终 点变形 量的差 异进行 矫正 。一般 把变形 量大的 一端放 在加热 线的终 端，而 非始端 ； 4） 利用 刚性 约束 能加 大热 塑变 形量 的原 理进 行矫 正。 如果 取水 冷却的 火 工 矫 正 办 法 ， 让 周 围 的 金 属 尽 量 保 持 冷 却 以
3、 提 高 周 围 约 束 的 刚性， 从而增 大矫正 效果； 5） 利用 预应 力进 行矫 正。 如果 用辅 助工 夹具 等， 以使 冷金 属区 域预先 有 一 个 附 加 的 应 力 压 缩 加 热 区 金 属 ， 促 使 压 缩 应 力 提 早 达 到 屈 服3点， 而加快 热塑变 形以增 大矫正 效果。 2.2加 热方 法方 法 优缺 点、适 用范围线状 加热法 加热 线宽度 一般为 钢板厚 度的 0.52倍 ，矫正 质量好 、效率 高，适 用于矫 正板架 、变 形 “ 瘦 马 ” 变 形 ,板 架 的 起 伏 波 浪 变 形等 .点状 加热法 各 点 直 径 一 般 不 小 于 15m
4、m , 变 形 量 越 大 ,点 与 点 距 离 越 小 ,一 般 为 50100mm , 加 热参数 易掌握 、但速 度慢、 工效低 .三角 形加热 法 适用 于矫正 较大构 件的弯 曲变形 .2.3按 冷却 方法 划分 方 法 优点 、适用 范围常规 矫正法 （空冷 法） 用于 矫正各 种钢结 构。水火 矫正法 用于 矫正低 碳钢等 。2.4火 工矫 正参 数1） 火工 矫正参 数包括 火焰性 质 、 火焰 功率 、 加热 温度 、 加热 区规格 、火焰 至工件 表面距 离；火 焰一般 采用氧 -乙炔 焰。2） 钢板 四边波 浪变形 时 ， 加热 长度一 般为板 宽的 1/21/3， 加热
5、 距离视变 形越大 ，距离 越近， 一般 50200mm 。矫 正厚钢 板弯曲 变形时 ，加热 深度不 超过板 厚的 1/3。3） 加热 点至工 件表面 的距离 应以能 获得最 高的热 效率为 宜 。 水火 矫正厚 度为 56mm 钢板 时，水 火间距 离为约 2530mm 。4)低碳 钢火焰 矫正时 ,常采 用 600 C800 C的加 热温度 ,一般 不超 过850 C。一 般凭钢 材的颜 色判断 加热温 度，见 下表：4颜 色 温 度（ C）深褐 红色 550580褐红 色 580650暗樱 红色 650730深樱 红色 730770樱红 色 770800淡樱 红色 800830亮樱 红
6、色 830900橘黄 色 9001050暗黄 色 105011503.火 工矫 正的 时机 、范 围及 处理 方法Plate alignment but welding upwarpingPlated grilage but welding upwarpinga,Adopt long strip and water and fire rectification to heat up at both sides of welding when welding is straight.Se ilustration a.b,First adopt short strip way to rectify
7、 the longitudinal bend when the welding is longitudinal deformation. Se ilustration b. And then folow ilustration a.c,Some necesary fixtures could be used during the rectification.a, Step I: Adopt long strip heating to do “back welding“ at up and down plated grilage b, Step I: Adopt long strip and w
8、ater/fire rectification at both sides of but seam.c, Some necesary fixtures could be used when it is terible deformation.a, Heating temperature should be not higher than 850.b, Reheating is available when could not be rectified completely.Completion of flat asembling parts fabrication and welding; C
9、ompletion of bulkhead block fabrication and welding; Completion of deck block fabrication and welding; Completion of botom block fabrication and welding; Completion of solid block fabrication and welding; completion of big jointBut welding upwarping includes plate alignment but welding, deck plate b
10、ut welding, plated grilage but welding ,big joint welding561/2hSection bar bending Transversebendinga, First adopt short strip way to heat at protuberance side.b, Then adoptshort strip way or wedge way to heat at protuberance bending side.c, Some necesary fixtures could be used when it is terible re
11、ctification.d, Panel rectification should be after web colent.a, Se ilustration a, adopt short strip way or wedge way to heat at 2/3 of web height.b, Se ilustration b, adopt wedge way heat upward at 1/2 of web height, and then adopt ful width heating through wide strip way which should achieve ful w
12、elding.c, Some necessary fixtures could be uesd when it is terible deformation. a, The temperature should not to high when using short strip way to heat web, and higher temperature is necessary when using wedge way which should be ful thicknes welding or it wil result in other deformation.b, Web hea
13、ting should start at two ends but not in the central.c, The heating could start around the central of panel width.a, The heating temperature could be a litle higher and it should be ful thickness welding.b, The heating should start at slight bending deformation.c, The start point of short strip heat
14、ing line should be closed to the neutral shaft and the end should arive at fre edge.d, The panel heating position should align with web heating position.Completion of T-Section parts;Completion of frame ring fabrication and welding;Panel angular deformation b, Back side water coling would be beterc,
15、 Some necesary fixtures could be used when it is Longitudinal bending4.火 工矫 正的 工艺 要求4.1矫 正前 工作 状态 的要 求 。1)焊 接 成的 T型 、 工字 形 构 件和 基 座 等的 矫 正 工作 ， 应 在其 上 船 安装前 进行； 2） 分段 或总段 变形 ， 应在 尽量在 离胎架 前进行 矫正 ， 矫正 前其内 部结构 的装配 和焊接 工作必 须结束 ；3） 仅作 定位焊 或尚未 进行封 底焊的 结构， 不得进 行火工 矫正；4） 矫正 刚性不 足的单 个结构 时，必 须注意 临时性 加强；5） 矫正
16、前要考 虑工件 原来的 加工状 态；6） 矫正 工作应 在木作 安装前 进行完 毕；7） 当工 作环境 气温低 于 10 时 应停 止矫正 操作。4.2矫 正的 原则 性要 求。1） 根据 结构材 料性能 、 变形 情况及 技术要 求 ， 选择 合理的 矫正方 案和矫 正参数 ，不宜 在结构 上形成 刚性很 大的封 闭式加 热圈。72） 为了 避免由 于局部 加热而 引起立 体分段 或全船 总变形 ， 矫正 操作应尽 可能对 称于船 体中线 面和剖 面中和 轴同时 进行 ； 在高 度方向 则应自下 而上进 行。3） 在矫 正两个 相邻的 刚性不 同的结 构时 ， 应先 矫正刚 性较大 的结构
17、，即先 矫正厚 度或构 件截面 较大结 构。 4） 在矫 正几幅 毗邻并 列的变 形时应 间隔一 幅 “ 跳格 ” 进行 ， 这样 间隔 幅 度 内 的 变 形 挠 度 会 因 两 毗 邻 板 幅 的 收 缩 而 减 小 ， 有 利 于 加 速 矫正。 5） 在矫 正板架 结构时 ，应先 矫正骨 材的变 形，后 矫正板 壁的变 形 。6） 板架 中间有 不同方 向的变 形时， 应先矫 正凹入 骨架方 向的变 形 ，后矫 正凸出 的变形 。 7） 在矫 正具有 开孔或 自由边 缘的板 架结构 时 ， 应先 矫正板 架结构 的变形 ，后矫 正开孔 或自由 边缘的 变形。 8） 上层 建筑倒 装分段
18、 离胎架 前，应 先将上 口矫平 直并加 强；9） 船台 矫正上 层建筑 内部围 壁的变 形前 ， 应先 矫正围 壁上 、 下甲 板变形 。 10） 在矫 正船体 外板变 形时， 水线以 下应尽 量减少 加热面 积。1） 当 矫 正厚 板 的 加热 速 度 较慢 时 ， 应不 断 改 变火 焰 位 置， 同 时 氧气压 力不宜 太高。 12） 矫正 时 ， 严禁 铁锤直 接在钢 板上敲 击 ， 倘局 部需敲 击 ， 应在 钢板上加 垫板， 敲击垫 板。13） 在焊 缝上不 可直接 加热和 进行敲 击。14） 矫 正时 ，需 重复 加热 或多 次加 热时 ，下 次加 热应 在上 次加 热完全冷 却后进 行 ， 且重 复加热 次数不 宜超过 3次 ； 水火 矫正时 采用小 火快烧 ，温度 控制在 600 800 ,。15） 经 矫正 的结 构应 力求 表面 光滑 平顺 ，不 得留 有凹 凸不 平或 残留的局 部变形 以及明 显的痕 迹。
