5.1纵向收缩变形

　　工件在热源作用下产生沿焊缝长度方向的纵向膨胀，此膨胀受外部拘束而被限制即产生纵向压缩塑性变形，在冷却过程中该塑性不能完全回复而产生纵向收缩变形。在实际施工中，由于纵向长焊缝主要是面板对接缝和贴角缝;下游面为空格结构，纵向焊缝较少，因此纵向收缩变形可不考虑。

　　5.2横向收缩变形及角变形工件

　　在热源作用下产生垂直于焊缝方向的横向膨胀，此膨胀受外部拘束而被限制即产生横向压缩塑性变形，在冷却过程中该塑性不能完全回复而产生横向收缩变形。低合金钢对接、角焊缝每米引起的横向收缩量△B为：对接焊△B=1.2×10.5qv/δ;角焊缝衄=1.2×10.5qv/δ;其中δ为厚板。通过计算沿高度方向每条焊缝平均收缩2.0mm，因人字门板厚及结构的变化，在实际施工中焊缝收缩量为1.8～2.3 mm。由于焊缝横向收缩力大小及力到门体惯性中心距的不同，产生的力偶大小也不同。这势必使门体向上游方向倾斜。通过理论公式初步计算出每米倾斜大小△A及方向：每米向上游倾斜0.3～0.6 mm间。对于角变形的控制：为考虑到门体厚度、刚度大，加之通过合理的安排焊接顺序，因此没有预留焊接反变形。对出现稍向上游倾斜时，可在下一节门拼装中将面板不进行定位焊，只用“马尖”压紧，使上游面处于较自由的状态。这样焊接后翼缘时可使门体每米可向下游倾斜1.5 mm左右，相当于预留了焊接反变形。

　　5.3焊接监控焊接时监测门体的倾斜方向及大小，就要选好基准点。并始终以这一基准点为测量依据。根据门体制作时由3个单元(两柱及中间部位)组成，在施工中通过悬挂3条重锤的方法进行测量：两端柱中心各挂一重锤，面板半宽方向挂重锤。每一个焊接流程结果，待焊缝冷却后进行测量，并与拼装及上一流程的测量结果作比较，若变形较大则适时调整工序。但焊缝未冷却或加热时，测量的结果往往与实际相反，不能以此测量数据作依据，误导后续焊接顺序及工位安排。

　　5.4焊接残余应力及热处理低合金钢冷裂敏感性较大，拘束强度也较大，致使焊后应力较大。特别是板厚δ≥32mm主要是端板，推力隔板和端柱后翼板，要求在焊前预热、焊层加热、焊后热处理工艺措施。热处理采用的设备为温控柜带远红外履带加热板进行加热，使用热电偶测温仪及红外线测温枪测控温度。消应为局部处理，而且热处理必然对门叶焊接变形控制产生影响，同时温度附加应力与原焊接残余应力叠加也会使整体应力分布变得复杂。考虑到各种因素的影响，热处理采用以下两种方案：

　　5.4.1将热处理分两步进行，在端板对接缝及推力隔板与主梁腹板组合焊缝焊接完成后先进行消应，然后再焊接剩余焊缝，最后进行其它需消应焊缝的热处理。这种方案的优点是可以有效避免消应过程中附加温度应力的产生和转移，缺点是施工环节多，对焊接变形影响较大。

　　5.4.2在门体全部焊接完成后按热处理曲线进行热处理，这种方案的优点是施工安排较为简单，对焊接变形影响较小，缺点是由于局部消应时门叶处于拘束状态，消应效果不好，对不需消应的焊缝也会产生附加的温度应力。门体除端板，推力隔板和端柱后翼板等部位外均采用这种消应方法。

　　6效果分析

　　人字闸门经上述工艺安装焊接后，人字门的各项指标达到设计规范要求，符合各项技术指标。

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