土建工程施工教材 钢筋电渣压力焊施工工艺

土建工程施工教材 钢筋电渣压力焊施工工艺

本工艺标准适用于工业与民用建筑现浇钢筋混凝土结构中直径14～ 40mm的Ⅰ～Ⅱ级竖向或斜向（倾斜度4∶1范围内）钢筋的连接。‎ ‎2.1 材料及主要机具：‎ ‎ 2.1.1 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。‎ ‎ 2.1.2 焊剂。‎ ‎ 2.2.2.1 焊剂的性能应符合GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。焊剂型号为HJ401,常用的为熔炼型高锰高硅低氟焊剂或中锰高硅低氟焊剂。‎ ‎ 2.1.2.2 焊剂应存放在干燥的库房内，防止受潮。如受潮，使用前须经250～300℃烘焙2h。‎ ‎ 2.1.2.3 使用中回收的焊剂，应除去熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。‎ ‎ 2.1.2.4 焊剂应有出厂合格证。‎ ‎ 2.1.3 主要机具：‎ ‎ 2.1.3.1 手工电渣压力焊设备包括：焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂罐等。‎ ‎ 2.1.3.2 自动电渣压力焊设备（应优先采用）包括：焊接电源、控制箱、操作箱、焊接机头等。‎ ‎ 2.1.3.3 焊接电源。钢筋电渣压力焊宜采用次级空载电压较高（TSV以上〕的交流或直流焊接电源。（一般32mm直径及以下的钢筋焊接时，可采用容量为600A的焊接电源； 32mm直径及以上的钢筋焊接时，应采用容量为1000A的焊接电源）。当焊机容量较小时，也可以采用较小容量的同型号，同性能的两台焊机并联使用。‎ ‎ 2.2 作业条件 ‎ 2.2.1 焊工必须持有有效的焊工考试合格证。‎ ‎ 2.2.2 设备应符合要求。焊接夹具应有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作方便。焊剂罐的直径与所焊钢筋直径相适应，不致在焊接过程中烧坏。电压表、时间显示器应配备齐全，以便操作者准确掌握各项焊接参数。‎ ‎ 2.2.3 电源应符合要求。当电源电压下降大于5%，则不宜进行焊接。‎ ‎ 2.2.4 ‎ 作业场地应有安全防护措施，制定和执行安全技术措施，加强焊工的劳动保护，防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏机器等事故。‎ ‎ 2.2.5 注意接头位置，注意同一区段内有接头钢筋截面面积的百分比，不符合《混凝土结构工程施工及验收规范》有关条款的规定时，要调整接头位置后才能施焊。‎ ‎3.1 工艺流程：‎ ‎ 检查设备、电源 → 钢筋端头制备 → 选择焊接参数 → 安装焊接夹具和钢筋 → ‎ ‎ ‎ ‎ 安放铁丝球 (也可省去) → 安放焊剂灌、填装焊剂 → 试焊、作试件 → 确定焊接参数 → ‎ ‎ ‎ ‎ 施焊 → 回收焊剂 → 卸下夹具 → 质量检查 ‎ ‎ ‎ ‎ 3.1.1 电渣压力焊的工艺过程：‎ ‎ 闭合电路 → 引弧 → 电弧过程 → 电渣过程 → 挤压断电 ‎ ‎ ‎ ‎ 3.2 检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。‎ ‎ 3.3 钢筋端头制备：‎ ‎ 钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的（150mm区段内）钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端都若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用锤击矫直。‎ ‎ 3.4 选择焊接参数：‎ ‎ 钢筋电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压和焊接通电时间，参见表4-23。‎ ‎ 不同直径钢筋焊接时，按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间延长约10%。‎ ‎ 3.5 安装焊接夹具和钢筋：夹具的下钳口应夹紧于下钢筋端部的适当位置，一般为 1/2焊剂罐高度偏下5～10mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。‎ ‎ 上钢筋放入夹具钳口后，调准动夹头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，‎ ‎ 钢筋电渣压力焊焊接参数 表4-23‎ 钢筋 焊接 焊接电压 (V) 焊接通电时间 (s) ‎ 直径 (mm) 电流 (A) 电弧过程 U2-1 电渣过程 U2-2 电弧过程 t1 电渣过程 t2 ‎ ‎16 200～250 40～45 22～27 14 4 ‎ ‎18 250～300 40～45 22～27 15 5 ‎ ‎20 300～350 40～45 22～27 17 5 ‎ ‎22 350～400 40～45 22～27 18 6 ‎ ‎25 400～450 40～45 22～27 21 6 ‎ ‎28 500～550 40～45 22～27 24 6 ‎ ‎32 600～650 40～45 22～27 27 7 ‎ ‎36 700～750 40～45 22～27 30 8 ‎ ‎40 850～900 40～45 22～27 33 9 ‎ 方可夹紧钢筋。‎ ‎ 钢筋一经夹紧，严防晃动，以免上下钢筋错位和夹具变形。‎ ‎ 3.6 安放引弧用的铁丝球（也可省去）。安放焊剂罐、填装焊剂。‎ ‎ 3.7 试焊、作试件、确定焊接参数：在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。合格后，方可正式生产。当采用半自动、自动控制焊接设备时，应按照确定的参数设定好设备的各项控制数据，以确保焊接接头质量可靠。‎ ‎ 3.8 施焊操作要点。‎ ‎ 3.8.1 闭合回路、引弧：通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。‎ ‎ 3.8.2 电弧过程：引燃电弧后，应控制电压值。借肋操纵杆使上下钢筋端面之间保持一定的间距，进行电弧过程的延时，使焊剂不断熔化而形成必要深度的渣池。‎ ‎ 3.8.3 电渣过程：随后逐渐下送钢筋，使上钢筋端都插入渣池，电弧熄灭，进入电渣过程的延时，使钢筋全断面加速熔化。‎ ‎ 3.8.4 挤压断电：电渣过程结束，迅速下送上钢筋，使其端面与下钢筋端面相互接触，趁热排除熔渣和熔化金属。同时切断焊接电源。‎ ‎ 3.8.5 接头焊毕，应停歇20～30s后（在寒冷地区施焊时，停歇时间应适当延长），才可回收焊剂和卸下焊接夹具。‎ ‎ 3.9 ‎ 质量检查：在钢筋电渣压力焊的焊接生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、焊包不饱满等焊接缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。切除接头时，应切除热影响区的钢筋，即离焊缝中心约为1.1倍钢筋直径的长度范围内的部分应切除。‎ ‎4.1 保证项目；‎ ‎ 4.1.1 钢筋的品种和质量，必须符合设计要求和有关标准的规定。‎ ‎ 注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。‎ ‎ 检验方法：检查出厂质量证明书和试验报告单。‎ ‎ 4.1.2 钢筋的规格，焊接接头的位置，同一区段内有接头钢筋面积的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。‎ ‎ 检验方法：观察或尺量检查。‎ ‎ 4.1.3 电渣压力焊接头的力学性能检验必须合格。‎ ‎ 力学性能检验时，从每批接头中随机切取3个接头作拉伸试验。‎ ‎ 4.1.3.1 在一般构筑物中，以300个同钢筋级别接头作为一批。‎ ‎ 4.1.3.2 在现浇钢筋混凝土多层结构中，以每一楼层或施工区段的同级别钢筋接头作为一批，不足300个接头仍作为一批。‎ ‎ 检验方法：检查焊接试件试验报告中。‎ ‎ 4.2 基本项目：钢筋电渣压力焊接头应逐个进行外观检查，结果应符合下列要求：‎ ‎ 4.2.1 焊包较均匀，突出部分最少高出钢筋表面4mm。‎ ‎ 4.2.2 电极与钢筋接触处，无明显的烧伤缺陷。‎ ‎ 4.2.3 接头处的弯折角不大于4°。‎ ‎ 4.2.4 接头处的轴线偏移应不超过0.l倍钢筋直径，同时不大于2mm。‎ ‎ 外观检查不合格的接头应切除重焊、或采取补救措施。‎ ‎ 检验方法：目测或量测。‎ 接头焊毕，应停歇20～30s后才能卸下夹具，以免接头弯折。‎ ‎6.1 在钢筋电渣压力焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节。接头部位应清理干净；钢筋安装应上下同心；夹具紧固，严防晃动；引弧过程，力求可靠；电弧过程，延时充分，电渣过程，短而稳定；挤压过程，压力适当。若出现异常现象。应参照表4-24查找原因，及时清除。‎ ‎ 6.2 电渣压力焊可在负温条件下进行，但当环境温度低于-20℃时，则不宜进行施焊。‎ ‎ 雨天、雪天不宜进行施焊，必须施焊时，应采取有效的遮蔽措施。焊后未冷却的接头，应避免碰到冰雪。‎ 本工艺标准应具备以下质量记录：‎ ‎ 7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。‎ ‎ 7.2 焊剂合格证。‎ ‎ 7.3 钢筋机械性能复试报告。‎ ‎ 7.4 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能明显不正常的，应有化学成分检验报告。‎ ‎ 7.5 钢筋接头的拉伸试验报告。‎ ‎ ‎ ‎ 钢筋电渣压力焊接头焊接缺陷与防止措施 表4-24‎ 项次 焊接缺陷 防止措施 ‎ ‎ 1. 矫直钢筋端部 2. 正确安装夹具和钢筋 3. 避免过大的挤压力 4. 及时修理或更换夹具 ‎ ‎ 1. 矫直钢筋端部 2. 注意安装与扶持上钢筋 3. 避免焊后过快卸夹具 4. 修理或更换夹具 ‎ ‎ 3 焊包薄而大 1. 减低顶压速度 2. 减小焊接电流 3. 减少焊接时间 ‎ ‎ 1. 减小焊接电流 2. 缩短焊接时间 3. 注意上钳口的起始点，确保上钢筋挤压到位 ‎ ‎ 5 未 焊 合 1. 增大焊接电流 2. 避免焊接时间过短 3. 检修夹具，确保上钢筋下送自如 ‎ ‎ 6 焊包不匀 1. 钢筋端面力求平整 2. 填装焊剂尽量均匀 3. 延长焊接时间，适当增加熔化量 ‎ ‎ 7 气 孔 1. 按规定要求烘焙焊剂 2. 清除钢筋焊接部位的铁锈 3. 确保被焊处在焊剂中的埋入深度 ‎ ‎ 1. 钢筋导电部位除净铁锈 2. 尽量夹紧钢筋 ‎ ‎ 1. 彻底封堵焊剂罐的漏孔 2. 避免焊后过快回收焊剂 ‎ ‎ ‎