电渣压力焊操作指南、缺陷分析及预防

1、电渣压力焊施工作业指导书1 范围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的级竖向或斜向（倾斜度10范围内）钢筋的连接。2 施工准备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250300烘焙2h。2.1.2.3 使

2、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 1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

3、。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

4、头位置后才能施焊。3 操作工艺3.1 工艺流程：3.1.1 电渣压力焊的工艺过程：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

5、下510mm，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

6、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2030s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

7、.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 质量标准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 4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

8、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。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

9、重焊、或采取补救措施。检验方法：目测或量测。5 成品保护接头焊毕，应停歇2030s后才能卸下夹具，以免接头弯折。 6 应注意的质量问题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 5-20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。7 质量记录本工艺标准应具备以下

10、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。8 钢筋电渣压力焊接头焊接缺陷与防止措施1上下钢筋轴线偏移产生原因：焊接钢筋端部有扭曲变形现象或夹具安装不正确，没有夹好钢筋；夹具挤压力过大，造成钢筋错位；焊前晃动已夹好的钢筋，使上下钢筋错位；夹具本身已变形或扭曲。预防措施：焊前应仔细检查钢筋端头，不顺直的部分应切除或 6矫正；安装夹具要正确，待上下钢筋同心后，上下夹钳才能

11、同时均匀夹紧钢筋；夹好钢筋后严禁晃动钢筋，以免上下钢筋错位或夹具变形，扭曲；操作前先检查夹具是否变形及夹钳是否紧固，不能用的夹具、夹钳应及时更新或修理。2接头处弯折产生原因：焊接后夹具卸的过早，接头处熔融金属没有完全固化，接头的强度和刚度还都很小，不能支撑上部钢筋。焊接时未注意扶持上部钢筋，在焊接或卸夹具时，上部钢筋晃动而造成接头处弯折。预防措施：一套电渣压力焊机应配置5-6套夹具，目的是保证接头焊接完毕后停歇30s以上再拆卸焊接夹具时增加一定强度和刚度，避免上部钢筋向下歪斜。另外，焊接时或卸夹具时应用手扶持好上部钢筋，以免上部钢筋晃动，造成接头弯折。3焊包薄而大产生原因：挤压过程中，挤压速度

12、过快且压力过大，把熔融的金属液体过快地挤向四周。焊接电流过大或挤压过程的时间过长，使钢筋熔融的金属液过多，从而造成挤压后焊包薄而大。预防措施：挤压时应逐渐下送钢筋，使上部钢筋把熔融的金属 7液体均匀地挤到钢筋周围，形成厚薄均匀，大小适中的焊包。因电渣压力焊的热效率较高，其焊接电流比闪光对焊的电流小一半，宜按钢筋的截面面积确定焊接电流(一般取0.8-0.9A/mm2)。如果电流过大，会造成钢筋熔化过快，金属溶液过多，所以要选好焊接电流。另外，焊接过程中要控制好时间参数。一般焊接直径16mm的钢筋，焊接时间为18S；钢筋直径每增加2mm，焊接时间相应延长2S，如果焊接时间太长，也会导致钢筋融化过量

13、，造成焊包过大。4接头结合不良，焊包过小或无包产生原因：焊接前没能调整好夹头的起始点，使上部钢筋不能完全下送到位，与接头处不能完全结合；下部钢筋伸出钳口的长度过短，使熔融金属液体不能受到焊剂的正常依托；焊剂盒下部堵塞不严，使焊剂部分泄漏，金属液体流失；焊接时间短，焊接电流过小，顶压前过早断电，都会造成钢筋熔融量过小，使钢 筋不能完全结合，有效排渣，从而不能形成正常的焊包。预防措施：焊前应调整好夹头的起始点，保证上部钢筋能完全下送到位；安装夹具时，下部钢筋伸出钳口的长度不小于70mm，保证伸出焊剂盒底部不小于60mm，使熔融金属液体有足够的焊剂 8托裹，使上下钢筋能够正常结合；填装焊剂前焊剂盒底

14、要用布堵塞严实，以免焊剂从缝隙泄露；焊前选好焊接电流，并控制好焊接时间，应在挤压过程开始的同时截断电流，保证钢筋能够足够熔化。5焊包不匀，偏包或无包产生原因：钢筋端面不平整，在挤压时不能把熔融金属液体均匀向四周排挤，焊剂填装不均匀或焊剂内有杂质，不能形成均匀的渣池；电弧电压过高，产生偏弧现象，使钢筋的端面不均匀熔化，没有呈微凸形，钢筋熔液一侧偏少或偏多；焊接时间短，钢筋熔化完全，部分钢筋端面熔化量不够，焊剂盒堵塞不严，熔化金属流失，形成焊包不匀，偏包或无包现象。预防措施：施焊前应注意检查钢筋端面是否平整，不平的应切除或矫正；安装焊剂盒时应保持钢筋居于焊剂盒中心，钢筋四周均匀填装焊剂，对回收的焊

15、剂应除净杂质后再用；焊前选择好合适的的焊接参数，控制好焊机的电弧焊压，一般在进入电弧稳定燃烧过程时，电压为40-45V，当进入造渣过程时，电压为22-27V，掌握好焊接时间，使钢筋完全熔化；填装焊剂前，要把焊剂盒底部与钢筋之间的缝隙堵严，以免焊剂和金属熔液流失。6焊包有气孔，夹渣产生原因：焊剂受潮，焊接时从焊剂中排出的气体进入金属熔液形成气孔；挤压过程时间长，上部钢筋端面不能呈微凸形，端面上不能形成由液态向固态转化的薄层，挤压过程中不能顺利排渣；焊接过程结束时没有及时进行顶压，造成部分钢筋熔液固化，使焊渣不能排出；焊接部位埋入焊剂的深度不够，使焊渣不 能通过焊剂顺利排出，并且金属液体与空气接触易形成气孔。预防措施：焊接前应先把焊剂烘干，掌握好焊接断电和挤压时间，断电应与挤压同时开始，此时上部钢筋端面上形成一层介于固态和液态之间的薄层，通过挤压排出焊渣和其他杂质，填装焊剂时应把焊剂盒装满，以使焊接