一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，包括以下步骤：首先确定正交异性钢桥面板的退火工艺参数；接着对正交异性钢桥面板进行整体退火热工计算，得到正交异性钢桥面板整体退火所需总热量以及加热器的数量；接着编制现场整体退火方案；现场搭设退火炉并对退火炉进行质量检验并试炉；然后对正交异性钢桥面板进行整体退火；最后对退火后的正交异性钢桥面板进行力学及工艺性能测试。本发明专利技术开创性地提出了现场搭建退火炉完成正交异性钢桥面板的现场整体退火工艺，提高钢桥面板的抗疲劳性能和使用寿命，达到降低焊后残余应力的目的；本发明专利技术升温及降温速度可控，可实现不同部位的温度均匀性，提高钢构件的质量、性能和使用寿命。性能和使用寿命。性能和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺


[0001]本专利技术涉及建筑工程
，尤其涉及一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺。

技术介绍

[0002]正交异性钢桥面板，是由纵、横加劲肋和盖板共同承受荷载的桥面结构，焊缝多、构造复杂，钢桥面板作为主梁的上翼缘，同时有直接承受车辆的轮载作用。当车辆经过时，轮载在各部件上产生的应力，以及在各部件交叉处产生的局部应力和变形非常复杂，所以钢桥面板的疲劳问题是设计考虑的重点之一。
[0003]焊接是大型钢桥面板的关键建造技术，焊接质量在一定程度上也决定了钢桥的质量。由于存在焊接，不可避免存在焊接残余应力。残余应力产生的破坏是焊接接头破坏的主要原因，将严重影响钢桥面板的疲劳性能和使用寿命，因此焊后进行消除残余应力退火的意义巨大。
[0004]目前，通常消除残余应力主要采用专用退火炉中进行，之后再通过运输的方式运送到施工现场。在某些特殊情况下，如工件不便运输、预制厂无退火炉等，则需要对大型钢桥面板进行现场退火。
[0005]因此，本领域技术人员亟需提供一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，在施工安装现场对正交异性钢桥面板进行整体退火，消除残余应力，提高钢桥面板的抗疲劳性能和使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，在施工安装现场对正交异性钢桥面板进行整体退火，消除残余应力，提高钢桥面板的抗疲劳性能和使用寿命。
[0007]为了实现上述，本专利技术提供了一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，包括以下步骤：
[0008]步骤A、确定正交异性钢桥面板的退火工艺参数；
[0009]步骤B、对正交异性钢桥面板进行整体退火热工计算，得到正交异性钢桥面板整体退火所需总热量；
[0010]步骤C、根据步骤B中正交异性钢桥面板整体退火所需总热量确定加热器的数量及加热器的排版；
[0011]步骤D、编制现场整体退火方案；
[0012]步骤E、现场搭设退火炉；
[0013]步骤F、对退火炉进行质量检验并试炉；
[0014]步骤G、将正交异性钢桥面板固定在退火炉上，对正交异性钢桥面板进行整体退火；
[0015]步骤H、对退火后的正交异性钢桥面板进行力学及工艺性能测试。
[0016]优选的，步骤A中，正交异性钢桥面板的退火工艺参数包括：退火温度、保温时间、升温速度以及降温速度。
[0017]优选的，步骤B中，所述正交异性钢桥面板整体退火所需总热量Q
总
由以下公式计算得到：Q
总
＝Q
件
+Q
工
+Q
衬
+Q
蓄
+Q
短
；
[0018]式中：Q
件
为加热至退火温度时加热工件所吸收的热量；Q
工
为加热至退火温度时加热工装及加热器所吸收的热量；Q
衬
为达到退火温度并保持恒温时退火炉炉衬所散发的热量；Q
蓄
为加热至退火温度时退火炉炉体所吸收的热量；Q
短
为达到退火温度并保持恒温时退火炉热桥短路热损失。
[0019]优选的，加热至退火温度时加热工件所吸收的热量Q
件
由以下公式计算得到：
[0020]式中：G
件
为工件的质量；C2为工件在退火温度下的平均比热；C1为工件在入炉温度下的平均比热；t2为工件的退火温度；t1为工件的入炉温度；τ为工件的升温时间；
[0021]加热至退火温度时加热工装及加热器所吸收的热量Q
工
由以下公式计算得到：
[0022][0023]式中：G
工
为工装及加热器的总质量；C2为工装及加热器在退火温度下的平均比热；C1为工装及加热器在入炉温度下的平均比热；t2为工装及加热器的退火温度；t1为工装及加热器的入炉温度；τ为工装及加热器的升温时间。
[0024]达到退火温度并保持恒温时退火炉炉衬所散发的热量Q
衬
由以下公式计算得到：Q
衬
＝Q
墙、盖
+Q
底
；
[0025]式中：Q
墙、盖
为炉墙和炉盖散发的热量；Q
底
为炉底散发的热量；
[0026]加热至退火温度时退火炉炉体所吸收的热量Q
蓄
由以下公式计算得到：
[0027][0028]式中：V为炉体体积；ρ为炉体材料平均密度；Δt为炉体材料的平均温升；c为炉体材料的平均比热；τ为炉子的升温和保温时间之和；
[0029]达到退火温度并保持恒温时退火炉热桥短路热损失Q
短
由以下公式计算得到：
[0030]Q
短
＝kQ
衬
[0031]式中：k为热短路系数；Q
衬
为达到退火温度并保持恒温时退火炉炉衬所散发的热量。
[0032]优选的，炉墙和炉盖散发的热量Q
墙、盖
由以下公式计算得到：
[0033][0034]式中：t
炉
为炉子的退火温度；t
空
为炉墙外面的空气温度；S为炉墙和炉盖的面积之和；δ为炉墙和炉盖保温层的厚度；λ为炉体板材料的平均导热系数；0.0159为炉墙外壁的热阻；
[0035]炉底散发的热量Q
底
由以下公式计算得到：
[0036]Q
底
＝2090
·
S
底
[0037]式中：2090为炉底热流强度的近似值；S
底
为炉底面积。
[0038]优选的，步骤C中，加热器的数量由以下公式计算得到：
[0039][0040]式中：Q
总
为正交异性钢桥面板整体退火所需总热量；Pb为温控仪自动调节输出功率比例值；W
加
为加热器的每块功率。
[0041]优选的，在步骤D中，编制现场整体退火方案包括退火场地大小、退火炉内测温点的数量及分布、退火炉体的尺寸、钢桥面板进出炉方式及固定方式及钢桥面板自由热膨胀和防止变形措施。
[0042]优选的，在步骤E中，现场搭设退火炉具体包括以下步骤：
[0043]E1、采用沙石铺垫出退火炉炉底并排布排水通道；
[0044]E2、搭建退火炉炉体框架，固定炉体框架并在炉体框架内填充保温材料，在退火炉外部设置防风雨装置；
[0045]E3、在退火炉的炉墙上预留热电偶插入孔和加热器接线引出孔，并对孔洞采用耐高温的护套管进行保护；
[0046]E4、设定控温仪表的退火参数；
[0047]E5、将热电偶测温端通过预留孔插入退火炉炉膛内，直至抵到被退火工件后固定，接着分别对热电偶进行编号；
[0048]E6、沿退火炉体两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、确定正交异性钢桥面板的退火工艺参数；步骤B、对正交异性钢桥面板进行整体退火热工计算，得到正交异性钢桥面板整体退火所需总热量；步骤C、根据步骤B中正交异性钢桥面板整体退火所需总热量确定加热器的数量及加热器的排版；步骤D、编制现场整体退火方案；步骤E、现场搭设退火炉；步骤F、对退火炉进行质量检验并试炉；步骤G、将正交异性钢桥面板固定在退火炉上，对正交异性钢桥面板进行整体退火；步骤H、对退火后的正交异性钢桥面板进行力学及工艺性能测试。2.根据权利要求1所述的正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，其特征在于，步骤A中，正交异性钢桥面板的退火工艺参数包括：退火温度、保温时间、升温速度以及降温速度。3.根据权利要求1所述的正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，其特征在于，步骤B中，所述正交异性钢桥面板整体退火所需总热量Q
总
由以下公式计算得到：Q
总
＝Q
件
+Q
工
+Q
衬
+Q
蓄
+Q
短
；式中：Q
件
为加热至退火温度时加热工件所吸收的热量；Q
工
为加热至退火温度时加热工装及加热器所吸收的热量；Q
衬
为达到退火温度并保持恒温时退火炉炉衬所散发的热量；Q
蓄
为加热至退火温度时退火炉炉体所吸收的热量；Q
短
为达到退火温度并保持恒温时退火炉热桥短路热损失。4.根据权利要求3所述的正交异性钢桥面板施工安装现场整体退火工艺，其特征在于，加热至退火温度时加热工件所吸收的热量Q
件
由以下公式计算得到：式中：G
件
为工件的质量；C2为工件在退火温度下的平均比热；C1为工件在入炉温度下的平均比热；t2为工件的退火温度；t1为工件的入炉温度；τ为工件的升温时间；加热至退火温度时加热工装及加热器所吸收的热量Q
工
由以下公式计算得到：式中：G
工
为工装及加热器的总质量；C2为工装及加热器在退火温度下的平均比热；C1为工装及加热器在入炉温度下的平均比热；t2为工装及加热器的退火温度；t1为工装及加热器的入炉温度；τ为工装及加热器的升温时间。达到退火温度并保持恒温时退火炉炉衬所散发的热量Q
衬
由以下公式计算得到：Q
衬
＝Q
墙、盖
+Q
底
；式中：Q
墙、盖
为炉墙和炉盖散发的热量；Q
底
为炉底散发的热量；加热至退火温度时退火炉炉体所吸收的热量Q
蓄
由以下公式计算得到：
式中：V为炉体体积；ρ为炉体材料平均密度；Δt为炉体材料的平均温升；c为炉体材料的平均比热；τ为炉子的升温和保温时间之和；达到退火温度并保持恒温时退火炉热桥短路热损失Q
短
由以下公式计算得到：Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福建，刘文明，潘春宇，梁刚，
申请(专利权)人：中建安装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：