摘要： 工字鋼在焊接過程中易產(chǎn)生彎曲、角變形、扭曲等變形問題，影響其性能和應用。本文深入探討工字鋼焊接變形的常見矯正方法，包括火焰矯正法、機械矯正法及綜合矯正法，詳細闡述各方法的操作要點、適用場景及注意事項，旨在為工程實踐提供技術指導，確保工字鋼質(zhì)量。

一、引言

工字鋼是工程建設中的關鍵材料，具有強度高、重量輕等優(yōu)勢，被廣泛應用于建筑、橋梁等領域。然而，焊接作為工字鋼加工的關鍵工序，常導致變形問題，這不僅影響工字鋼的外觀和尺寸精度，還會降低其承載能力，進而威脅整個結構的安全性和穩(wěn)定性。因此，掌握焊接變形矯正方法對于提高工字鋼質(zhì)量和工程安全性至關重要。

二、工字鋼焊接變形的常見類型

1. 彎曲變形 ：因焊接熱輸入不均、順序不合理，工字鋼沿縱向或橫向彎曲。

2. 角變形 ：焊縫收縮使工字鋼翼緣板與腹板間產(chǎn)生角度偏差。

3. 扭曲變形 ：焊接熱輸入不對稱或順序不當，致工字鋼軸線扭曲。

4. 波浪變形 ：多層焊接或焊厚板時，層間溫控不當或參數(shù)不合理，使工字鋼表面現(xiàn)波浪起伏。

三、工字鋼焊接變形的矯正方法

（一）火焰矯正法

火焰矯正法利用火焰局部加熱工字鋼，使其產(chǎn)生新變形以抵消原焊接變形，原理是鋼材加熱膨脹冷卻收縮。操作方法如下：

• 線狀加熱法 ：沿變形方向直線加熱，適用于彎曲變形。多條平行直線加熱則為鏈式直線加熱，可擴大加熱范圍，增強矯正效果。如工字鋼翼緣板彎曲時，在其凹面沿縱向直線加熱，使鋼材收縮實現(xiàn)矯正 。

• 點狀加熱法 ：在變形部位點狀加熱，適用于局部凹陷或小范圍變形。多個點狀加熱可按變形形狀和程度排列，如三角形、矩形，矯正較大范圍變形。

• 三角形加熱法 ：在變形角部附近小三角形加熱，適用于角變形矯正。嚴重角變形或彎曲變形采用大三角形加熱，擴大加熱范圍。

• 操作時需注意：加熱溫度低碳鋼不超 800℃，測溫儀器或觀察鋼材顏色輔助判斷溫度；加熱區(qū)避開工字鋼應力集中區(qū)；冷卻方式分自然冷卻和水冷卻，水冷卻適用于大變形矯正，淬火硬度高鋼材禁用水冷卻，防裂紋。

（二）機械矯正法

機械矯正法利用機械設備對工字鋼施加外力矯正變形，常見方法包括：

• 壓力機矯正 ：將工字鋼放壓力機工作臺，選合適模具或墊塊，壓力機上?；驂侯^施壓矯正變形，適較大彎曲、扭曲變形矯正，矯正效果好，但設備投資大、需要工作人員操作。

• 千斤頂矯正 ：利用千斤頂頂升力或拉力矯正變形。彎曲變形時，凹面放支撐，千斤頂頂起凸面使工字鋼恢復平直。操作簡便、成本低，適中小型工字鋼矯正，大變形需多次操作。

• 手錘敲擊矯正 ：在變形部位放軟金屬墊塊，手工錘敲擊墊塊，使鋼材局部塑性變形矯正。適用于輕度變形矯正，操作簡單，但力度和頻率需控制，防表面損傷。

• 輥壓矯正 ：對波浪變形或輕微彎曲變形工字鋼，通過軋輥擠壓產(chǎn)生反向彎曲變形矯正。效率高，適批量生產(chǎn)矯正，需用設備且對工字鋼尺寸精度要求高。

機械矯正法優(yōu)點是矯正效果穩(wěn)定可控，不損害材質(zhì)。但要避免過度矯正產(chǎn)生新應力集中和變形，操作人員需具備經(jīng)驗和技能。

（三）綜合矯正法

對復雜焊接變形，可采用綜合矯正法，即火焰矯正與機械矯正結合。先火焰加熱使工字鋼局部塑性變形，再用機械力矯正，冷卻時保持機械力，鞏固矯正效果。此法融合兩者優(yōu)勢，提升矯正效率和質(zhì)量，但操作復雜，需高水平技術和經(jīng)驗。

四、預防工字鋼焊接變形的措施

1. 合理設計焊縫 ：減少焊縫數(shù)量長度，優(yōu)化布置，使焊縫對稱分布或靠近中和軸，減小焊接應力和變形。

2. 選合適焊接方法和參數(shù) ：依工字鋼材質(zhì)、厚度等選焊接方法，合理調(diào)焊接參數(shù)，控制熱輸入，防過大熱輸入致變形。

3. 采用預變形和反變形技術 ：焊前依結構和工藝對工字鋼預變形或反變形，抵消焊接變形。

4. 加強剛性固定 ：焊前加強工字鋼剛性固定，減少焊接自由度，降低變形。焊后去除夾具支撐并退火消除殘余應力。

5. 控制焊接順序 ：合理安排焊接順序，采用對稱焊接等，使熱輸入應力均勻分布，減少焊接變形。

五、結論

工字鋼焊接變形矯正方法主要有火焰矯正法、機械矯正法和綜合矯正法。火焰矯正法操作難度大，需嚴格控制加熱溫度和冷卻速度；機械矯正法矯正效果穩(wěn)定，對設備和人員要求高；綜合矯正法矯正效率質(zhì)量高，操作復雜。實際生產(chǎn)中，應依變形類型、程度、設備條件等選擇合適矯正方法或多種方法結合。同時，采取預防措施減少焊接變形，對提高工字鋼制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率意義重大。