2 制作方案分析
       钢板拼接是锅炉钢结构制作时经常采用的手段，拼接尺寸要求、拼接焊缝要求在各大锅炉厂技术标准里都有相关规定，为了达到技术标准要求，制作时必须采取合理的工艺方案来保证产品质量。按照本项目锅炉厂标准要求，腹板拼接完成后拼缝要求去应力热处理，而在焊接、去应力热处理时均会产生变形，若没有合理的变形控制措施，会导致构件尺寸超差且无法修复，导致产品报废。

       2.1在结构件焊接变形的处理上，一般可采取以下几种方法：
       ******、预留焊接变形余量，若构件焊接完成后仅存在长度或宽度方向的变形，而长度或宽度方向可通过切割或加工去除材料的方法能保证产品外形尺寸，则可采用预留一定的余量，待焊接完成后切割或加工去除端部材料即可。

      第二、通过焊接变形控制的方法，即预防或减小焊接变形的措施。可采取刚性固定法、反变形预处理措施或通过合理的焊接顺序、合理的工艺路线等方法来控制，此方法适用于弯曲、扭曲、角变形的控制。

     第三、通过预留焊接变形余量及焊接变形控制相结合的方法来控制。因影响焊接变形的因素众多，出现的变形类型也较多，在结构件焊接变形的控制上，我们往往会采取预留焊接变形余量及焊接变形控制相结合的方法。

     2.2 钢板拼接时变形情况：
     钢板拼接焊接完成后往往会出现长宽方向的收缩变形及拼缝部位的角变形(如图1所示)，长宽方向的收缩变形可通过预留收缩余量来补偿（对于长度或宽度尺寸较小的钢板件收缩变形量可忽略不计），角变形可通过热矫形或冷矫形的方法来修复。为了预防或减小角变形，也可通过反变形预处理措施或控制焊接顺序的方法。

反变形预处理措施：根据预测的焊接变形大小和方向，在待焊工件装配焊接时的相反方向预留变形量，如图2所示，焊后，焊接残余变形抵消了预变形量，使构件回复到设计要求的几何型面和尺寸。

焊接顺序控制：通过合理的焊接顺序及对称焊接的方法来减小焊接角变形，如图3所示。焊接时采用多层多道的焊接方法，正面焊完1、2、3道后，背面清根焊接4、5、6道，然后翻身焊接7、8、9道，再翻身焊接背面10、11、12道……，采取这种正反对称焊接直至焊接完成。

 刚性固定法：根据焊接变形规律、焊接变形方向将待焊件夹持于刚性体或两预测变形相反的待焊件相互点焊在一起，然后施焊。如图4所示，将A、B、C、D各拼接块点焊在一起，然后焊接，利用构件整体刚性减小焊接变形。

通过以上分析，钢板拼接产生的变形是可以通过工艺措施来修复或预防，使构件达到设计几何尺寸要求的。

      2.3钢板拼缝去应力热处理时产生的变形
      焊后热处理作用：降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力；降低热影响区硬度；降低焊缝中的扩散氢含量；提高焊接接头的塑性；提高焊接接头冲击韧性和断裂韧性；提高抗应力腐蚀能；提高组织稳定性。

       热处理方法：因构件外形尺寸较大，无法进行整体炉内热处理，因此只能采取局部热处理的方法，局部热处理仅对焊缝区域及焊缝两侧一定范围内进行热处理。

      焊后热处理变形分析：
      因焊后热处理作用是降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力，残余焊接应力引起收缩变形，焊后热处理释放应力，会产生与焊接相反方向的变形，即延展变形；钢板在延展变形时若四周为自由端，无外部作用力，延展方向为长宽方向，增大外形尺寸；若钢板外端受到限制，长宽方向无法延展，而内部存在向外扩张的挤压作用力，会导致钢板向垂直于平面方向的球面曲拱变形（俗称“鼓包”）。如图5所示，在“T”型接头区因焊接时受到刚性固定，不能自由收缩，产生应力集中，在进行局部热处理时释放应力，产生延展变形，但由于受到周围材料的限制，无法自由延展，会导致“T”型接头区域出现“鼓包”变形，特别是对于尺寸较大（如板梁腹板）的钢板拼接件，这种变形尤为明显，一旦产生“鼓包”变形，无论是冷矫形还是热矫形，都难以修复。

通过以上分析，钢板拼缝热处理时应拼缝结构不同会产生不同方向的变形，对于T字型接头会出现“鼓包”变形导致无法修复的现象。因此，在钢结构板梁腹板的拼接退火过程中，应尽量避免形成“T”字型接头后再退火的工艺路线。
 
      3工艺路线制定
      因整体拼接完成后再退火热处理的工艺方案不可取，可采用如下工艺方案。如图6所示，腹板拼接时分A、B区单独进行，拼缝经探伤检验合格后分别进行去应力热处理，然后再把A、B区拼装成整体，经探伤合格后对纵缝进行去应力热处理。具体工艺路线如下：

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      A、B区经拼接、退火完成，检验完成后，划线切割A、B区对接处，并制成拼接坡口，如图7所示。

将A、B区组装成整体，拼接、退火完成，经检验合格后切割制成腹板拱度及与翼板装配处主角焊缝焊接坡口。

       按此方案拼接、热处理时，钢板外端均为自由端，能自由收缩或自由延展变形，不会产生“鼓包”变形的现象。

4结论
       通过以上工艺路线分析，对于板梁腹板拼接时若存在“T”型接头，且拼缝需经去应力热处理时，应采取分部拼接的工艺方案，此方案能有效预防鼓包变形的出现。对于 “T”型且不需退火去应力的接头，在拼焊时虽然不会产生鼓包变形，但是容易造成“T”型区域应力集中，易产生疲劳裂纹。因此，也宜采用分部拼接的工艺方案来制作，确保产品质量。