[科普中国]-火焰加热

火焰加热的矫直原理

当轴类零件弯曲后，用火焰在零件的凸面一侧进行快速加热，受热一侧迅速膨胀，零件弯曲进一步扩大，而相对应的未加热一侧则保持相对冷态，将阻止热区金属的膨胀，产生相应的压缩应力。当加热停止后，热区金属自然冷却，开始收缩，与此同时，冷区金属压缩应力开始释放，热区金属产生塑性变形，待完全冷却后，零件即会出现与原弯曲方向相反的变形，使原有的弯曲得到矫直1。

火焰矫形的机理要改善钢的性能，热处理是方法之一。钢经不同工艺的热处理后，内部组织会发生相应的变化。这种变化表现在两个方面：一是组织形式，一是晶粒大小。而众多微观晶粒大小的变化在宏观上便会导致线性尺寸的伸长或缩短。

火焰矫形就是热处理的一种形式，使钢板局部范围温度加热到AC3以上30 - 50℃，不保温，空气中冷却，这种热处理会改善组织，细化晶粒。

以Q345D材料为例，在长度方向超差部位火焰加热到800℃左右，冷却后长度方向会进行收缩2。

火焰矫形方法在塔架制造中的应用随着国家绿色能源战略的实施，风力发电逐步走入人们的生产和生活。风电塔架（塔筒）是风力发电中的重要设备之一。塔架为圆台筒或圆柱筒结构，每套由四段或五段组成、每段由几节组成，段与段之间用法兰螺栓连接、节与节之间（节与法兰之间）焊接在一起。

塔架法兰焊后平面度是一个重要指标，端部法兰不平的塔架连接到一起后，会给高强螺栓埋下致命隐患，所以法兰平面度在塔架制造过程中要严格控制，当制作出的塔架法兰平面度超出允许偏差时，可使用火焰矫形的方法予以修整。

以材质为Q345E的钢板卷制焊接塔架为例，当端部无缝锻造法兰与筒体焊接后，首先使用激光测平仪检测平面度，并标出平面度超差的具体区域，在距离法兰端部500mm的筒壁对应部位划出条形火焰加热区，区域长度略大于之前标定平面度超差区长度，宽度根据此节筒壁厚度选取。使用氧毛炔烤把进行火焰加热，受热区域温度控制在700-800℃，需要筒体内外两人各持一烤把同步加热，随时调整塔架滚动设备的转速，保证筒壁在厚度方向烧透，但防止过烧3。

火焰加热安全使用技术1.点火时应小开氧气数秒种，再开乙炔气点燃，根据火色情况进行调节。熄火时，则应先关闭乙炔气门再关氧气门，为避免喷火孔爆炸，也可先关一些氧气（不能一下子关死），再关乙炔，最后将氧气门关死。

2.遇到乙炔软管着火时，应将软管着火处上方弯折。若是氧气软管着火，不准用弯折办法，应关闭上一级阀门。

3.喷火嘴应经常检查，如有堵塞时，须用黄铜针疏通，不准用其它金属丝，喷火嘴温度不能过高，以免引起爆炸事故。当其温度升高时，应暂停操作或关闭乙炔气门，不得关闭氧气，再将喷火嘴置于冷水中冷却。

4.工作时必须戴好深色护目眼镜，保护眼睛2。