钢筋电渣压力焊工法

钢筋电渣压力焊工法编制单位批准部门工法编号主要执笔人目录1主题内容和适用范围22特点23材料与设备24焊接工艺35劳动组织46操作故障和接头缺陷原因分析47质量检验58安全措施69工程实例610经济效果分析61主题内容和适用范围11本工法阐述了钢筋电渣压力焊的特点、材料与设备、工艺、质量检验和经济效果分析等。在介绍设备和工艺时，按近年通行的半自动电渣压力焊的要求加以叙述。12本工法适用于现浇钢筋混凝土中直径1636MM的级、级和级钢筋的竖向和斜向（倾斜度在41的范围内）电渣压力焊施工。13除本工法已有明确要求者外，焊接施工应遵守混凝土结构工程施工及验收规范（GB5020492）第三章和钢筋焊接及验收规程（JGJ1884）的有关规定。2特点钢筋电渣压力焊，即利用被焊钢筋两电极间产生电弧，由电弧的高温熔化焊剂获得高温熔渣，熔化两钢筋端部并在熄弧后的短时间内利用电阻热使钢筋端部进一步熔化，当达到所需的熔化量的瞬时，施加一定的挤压力，从而形成牢固的对接接头。3材料与设备31钢筋311凡施行电渣压力焊的级、级和级钢筋，必须有材质证明书。经检验，各项性能指标应分别符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1301391）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB149991）的规定。3L2进热轧变形钢筋应有出厂质量保证书和相应的技术资料。检验结果，机械性能满足我国同级别钢筋的要求，碳含量及硫、磷含量符合GB149991的规定，碳含量又不大于055者，再经焊接性能试验合格，方可使用。32焊剂选用高锰高硅低氟焊剂，以HJ431为宜33引弧圈引弧用铁丝圈，用A3钢丝制做，不宜使用镀锌钢丝。34石棉布用于衬垫焊剂盒。35电渣焊机和电焊机配套，用于焊接时熔化钢筋（见图1）。36焊接机头用于夹持钢筋、装焊剂，并保护熔池。37手把及操作电压表用于造渣、电渣、挤压操作过程控制及上下钢筋的距离控制。4焊接工艺41准备工作411接头的设备应符合设计要求，或按照GB5020492第346条、第347条和第348条的规定执行。412焊接施工前，应在现场条件下对所用钢筋进行电渣压力焊工艺性能试验，合格后方可施焊（每批钢材制做三个接头，经外观检查后，作拉伸试验）。413钢筋端面应切平，并垂直于钢筋轴线，不得有弯折、扁头等现象。钢筋端头应清洁，在焊接作业的当天用粗砂纸将油污、铁锈清理干净。414按焊接钢筋直径的大小在电渣焊机上选好所需要的焊接时间，此时电源指示灯亮，并查看电压表，检测网路电压。415根据网路电压的高低，在电焊机上调好钢筋焊接所需电流（见表1）。42焊接工艺421提起机头，拧松下夹具丝杆，使下钢筋端部夹紧在下夹具及焊剂盒中间。422在钢筋端部放置引弧铁丝圈，以控制上下钢筋的引弧间距。423将上钢筋从上方放下，夹入上夹具，钢筋端部应压紧引弧圈。要求上下钢筋同心，纵肋对齐，然后拧紧丝杆。焊接参数表表1钢筋直径MM1618202225283236电流A330370400450500550600630通电时间SEC1618202225283240其中电弧造渣过程SEC1214151719212427电渣过程SEC445567813注如选用BX500型电焊机，受其容量限制，使焊接D36MM钢筋时电流较小，故表中通电时间延长至40SEC。424在焊剂盒的下方用石棉布塞好缝隙，并装满焊剂，焊剂应经250烘干，保温HR。425施焊开始，接通机头手柄上的电源，引燃电弧（见图2L）。426当焊接电弧形成后，造渣过程开始，靠电弧的高温热能作用，将两钢筋端面周围的焊剂熔化（见图22）。此时工作电压表的读数应为4045V。必要时可操纵手柄，通过控制引弧间距来调整电压。427当电弧燃烧造渣过程维持到整个焊接时间的34时，焊缝外已形成较深的熔池，瞬时将上钢筋缓缓插入熔池中，电弧熄灭，进入电渣过程，工作电压表读数控制在2025V。电渣过程中（见图23），电流通过高温熔池，产生电阻热继续熔化钢筋，此时温度较高，约17002000。电渣过程只占整个焊接时间的14，但却是整个焊接过程成功与否的关键，如果此时操作不当，焊接质量就会受到影响。428电渣过程结束，操作者应根据工作电压表的指示，估计钢筋熔化量，当判断熔化量到一定值时，瞬时挤压，将熔化金属和熔渣杂质从接合面挤出，是为挤压过程。按钢筋横截面积计，挤压压力为0405MPA。此时切断电源，焊接全过程结束（见图2）。5劳动组织每一套电渣焊机，应配套机头夹具34副，操作人员3人。其中焊工L人；辅助工2人，负责安装机头夹具和传递钢筋。焊工必须经专业培训和考试，取得电渣压力焊工考试合格证，方能按技能操作等级进行相应强度级别和直径的钢筋的电渣压力焊施工。6操作故障和接头缺陷原因分析6L未引燃电弧。主要是焊剂进入钢筋端面，未压紧铁丝圈，或钢筋端面有铁锈不导电引起。焊机空载电压低，电流小，也是不易引燃电弧的重要原因。62焊接接头成型不美观。主要原因是焊接电流大，实际钢筋熔化量少，或钢筋端面不够平整，或引弧铁丝圈安放不正等。63焊接脆断。除母材碳含量高，易引起淬硬倾向而脆断外，主要是电渣过程太长，接头“过热”而产生。另外，钢筋端部熔化不良或挤压时未把夹杂物挤出，或焊缝里有空隙，使钢筋的有效截面减少，也会产生脆断。64短路和断弧。短路主要是铁丝圈高度不够，使两钢筋端面距离过小，或焊接电流小，上钢筋下送速度太快所引起。开始引弧时上钢筋上提太多，或焊接时上钢筋下送速度太慢，使电弧过长，则可引起断弧。各类接头缺陷的具体原因和预防措施（见表2）。电渣压力焊接头缺陷与防止措施表2序号缺陷图示原因防止措施1偏心1、钢筋端部不直2、钢筋安放不正1、把钢筋端部矫直2、上钢筋安放校正2倾斜1、钢筋端部歪斜2、钢筋安放不正3、夹具过早放松1、把钢筋端部矫正2、把钢筋安放校正3、停机后约20MIN再卸机头3咬边1、焊接电流太大2、通电时间过长3、停机太晚1、适当降低焊接电流2、适当缩短焊接通电时间3、及时停机4未熔合1、焊接过程断弧2、焊接电流断电过早3、上钢筋卡住未及时压下1、提高钢筋下送速度2、延迟断电时间3、检查夹具，使上钢筋均匀下送5焊包不匀1、钢筋端部不平2、引弧圈安放不正1、钢筋端部要平2、引弧圈放置正中6气孔焊剂受潮按规定烘干焊剂7烧伤1、钢筋端部锈蚀2、钢筋未夹紧1、端部彻底除锈2、把钢筋夹紧8成型不好（焊包上翻）焊接电流大而时间短适当减小电流，加长时间9成型不好（焊包下流）焊接过程中焊剂泄漏垫塞好石棉垫7质量检验质量检查应按钢筋焊接及验收规程（JGJ1884）第三章第五节的规定执行。71外观检查711接头焊包均匀，不得有裂纹，钢筋表面无明显烧伤等缺陷。712接头处钢筋轴线的偏移不得超过01钢筋直径，同时不得大于2MM。713挡头处弯折不得大于4。外观检查不合格的接头，应切除重焊。72强度检验在一般构筑物中，每300个同类型接头（同钢筋级别、同钢筋直径）作为一批。在现浇钢筋混凝土框架结构中，每一楼层中以300个同类型接头为一批，不足300个时，仍作为一批。从每批成品中切取三个试件进行拉伸试验。拉伸试验的合格标准是三个试件均不得低于该级别钢筋规定的抗位强度值，若有一个试件不合格，应取双倍数量的试件进行复验。复验结果，若仍有一个试件的强度达不到上述要求，该批接头应判为不合格。8安全措施安全措施应按焊接与切割安全（GB944888）第36部分的规定执行，并注意下述要求。8L施焊前应检查焊接设备和电缆。焊机一次电缆长度不应超过3M，二次焊把线不得超过30M。电缆应按规定架空，不得拖地，以防止触电。82在架子上施焊的人员，在未焊完钢筋时不得松手放开钢筋；一个人不得同时扶两根钢筋，防止触电。83工作完毕，应切断电源，检查操作地点，确认无起火危险后，方可离去。9工程实例9119911992年，北京松下彩色显象管厂二期工程主厂房。单层框排架结构。局部2层，平面尺寸75274M，建筑面积31005M2。竖向钢筋采用半自动电渣压力焊，共施焊25MM，钢筋接头2123个，28MM钢筋接头4554个，32MM钢筋接头3070个。921992年，北京朝阳区陈各庄，电子工业部第十二研究所科研楼。10层框剪结构，建筑面积14730M2。竖向钢筋采用半自动电渣压力焊，共施焊22MM钢筋接头2500个，25MM钢筋接头4000个，28MM钢筋接头1500个。10经济效果分析电渣压力焊接头费用标准表3可焊接头（个）每个接头费用（元）费用管理单位单价（元）28352835电费度065258226026030焊剂KG28032093140石棉布垫个05055010010铁丝圈个00811008008设备折旧11110115人工工日210070/360/3090105合计337408备注每班3人，其中焊工1人，负责焊接；辅助工2人，负责安装夹具等注我局四公司19