闪光对焊工艺试验

1、钢筋闪光对焊工艺试验1. 工程概况本标为焦作1段第三施工标，位于河南省焦作市区的西半部，合同范围桩号：38+00041+400，标段总长3400m，沿线布置各类建筑物4座，分别为：翁涧河渠倒虹吸（为河渠、铁路交叉建筑物），李河渠倒虹吸（河渠交叉建筑物），东环路公路桥（公路交叉建筑物），墙南村生产桥（跨渠桥梁）。根据现场施工情况，倒虹吸顶板、底板、墙身的水平筋16、18、20及22采用闪光对焊（采用的是闪光预热闪光焊）。为确保钢筋焊接质量，在正式进行焊接施工前，先进行焊接工艺试验。2. 试验目的确定最佳焊接参数（调伸长度、烧化留量、顶锻留量、一次烧化留量、预热留量、二次烧化留量、变压器级次等）、

2、了解钢筋闪光-预热闪光焊性能以及掌握担负生产的焊术水平，确保现场钢筋闪光-预热闪光焊质量。3. 试验依据（1）招、投标文件及招标图纸；（2）南水北调相关技术要求及其他规定；（3）水工混凝土钢筋施工规范（DL/T5169-2002）；（4）钢筋焊接及验收规程（JGJ182003）。4. 试验准备4.1 材料要求本次试验材料主要是16、18、20及22钢筋，钢筋力学性能和直径均达到规范和设计要求，有出厂合格证和材质证明书，钢筋无锈蚀和油污。4.2主要机具设备（1）主要设备：对焊机UN1-150型具及配套的对焊平台；（2）辅助设备：深色防护眼镜，电焊手套、绝缘鞋、钢筋截断机、除锈机或钢丝刷防护深色眼

3、镜、电焊手套、绝缘鞋。4.3作业条件（1）对焊机检修完好，对焊机容量、电压，符合要求并符合安全规定；（2）操作人员必须要持证上岗，上岗证必须在有效期内；（3）钢筋焊口要平口、清洁、无油污杂质等；（4）对焊机容量、电压要符合要求。5.试验场地本次试验在1#生产营地钢筋加工厂进行。6.试验试件本次试验取4组（16、18、20及22各1组），每组6个试件（其中3个用于拉伸试验，3个用于弯曲试验）。试件长度45cm。7.试验工艺和方法闪光对焊是利用对焊机使两段钢筋接触，通以低电压的强电流，把电能转化为热能，当钢筋加热到一定程度后，立即施加轴向压力挤压(称为顶锻)，使形成对焊接头。7.1试验工艺根据现场

4、钢筋安装情况，钢筋安装采用的是闪光预热闪光焊，其试验工艺如下：闭合电路一次闪光闪平端面（两钢筋端面轻微徐徐接触）断续闪光预热（两钢筋端面交替接触和分开）二次连续闪光加热到将近熔点（两钢筋端面徐徐移动接触带电顶锻无电顶锻）。7.2 试验参数选择（1）调伸长度它影响加热条件和塑性变形，选择原则是从减少向电极的散热、确保顶锻时焊件加热部分的刚度、以及焊口加工的可能性等方面考虑。当长度过小，随向电极散热的增加易使加热区变窄，不利于塑性变形，顶锻时所需压力较大；当长度过大时，则使加热区变宽，电能消耗大；当焊件较细时容易产生弯曲。调伸长度取值为：级钢筋为1.01.5d,直径较小的钢筋宜取较大的值。（2）闪

5、光留量即烧化留量，为了满足焊件均匀加热的要求。若焊件直径较粗，则闪光留量要增大。钢筋采用闪光预热闪光焊时，一次烧化留量等于两钢筋切断时的严重压伤部分之和，二次烧伤留量不宜大于8毫米，钢筋越粗，所需的闪光留量越大。（3）闪光速度闪光速度应随着钢筋直径的增大而降低，在闪光过程中闪光速度由慢到快，一般是从01毫米/秒、1.52.0毫米/秒，闪光时要求稳定张裂，以防止焊缝金属氧化。（4）顶锻速度顶锻开始的0.1秒内应将钢筋压缩23毫米，以使焊口闭合，保护焊缝金属免受氧化。在火口紧密封闭之后，应在每秒压缩量不小于6毫米的速度下完成整个顶锻过程，顶锻速度应愈快愈好。（5）顶锻压力顶锻力的大小应是保证液体金

6、属全部挤出、并使焊件对口产生适当的变形的关键。顶锻压力应随钢筋直径的增大而增加，顶锻应在足够大的压力下快速完成。（6）顶锻留量顶锻留量是指在闪光过程结束，将钢筋顶锻压紧后接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量随着钢筋直径增加而增加，闪光预热闪光焊为58毫米。其中有电顶锻留量约占2/3。（7）焊接变压器级数选择焊接变压器级数可用调节通过钢筋端部的焊接电流来控制。焊接的钢筋直径大，选择的变压器级数要求就高。（8）焊接预热时间选择根据钢筋级别及其直径大小来决定，预热接触时间宜介于0.5-2秒/次内选择。预热间隙时间应大于每次预热的接触时间。7.3 试验方法本次试验采用的是闪光预热闪光焊，方法如下：

7、将焊接件紧夹在钳口上，接通电源后，使钢筋逐渐移近，端面局部接触，工作端面的接触点在高电流密度作用下迅速熔化、蒸发、爆破，呈高温粒状金属，从焊口内高速飞溅出来。预加闪光阶段，把钢筋端部压伤部分烧去，使其端面达到平整。同时，使焊接件接触，然后又离开，反复多次的断开和接触，接头温度逐渐升高形成预热阶段，焊接达到预热温度后进行连续闪光阶段，工作端面的旧爆破点爆破后又形成新的接触点，这就形成了连续不断爆破过程。为了保证连续不断闪光，随着金属的烧损，焊接件需要连续不断的送进，以送进速度适应焊接过程的烧化速度。钢筋经过一定时间的烧化，使其焊口达到所需的温度，并使热量扩散到焊口两边，形成一定宽度的温度区，在撞

8、击式的顶锻压力作用下液态金属排挤在焊口之外，使连接件焊合，并在焊口周围形成毛刺，在结合面周围形成较小的凸起。试验注意事项：焊接前检查焊机各部件和接地情况，调整变压器级次，开放冷却水，合上电闸，始可工作。钢筋端头顺直，150mm范围内的铁锈、污物等清除干净，两钢筋轴线偏差不得超过0.5mm。对IIIII级钢筋采用预热闪光对焊时，做到一次闪光，闪平为准；预热充分，频率要高；二次闪光、短稳、强烈；顶锻过程快而有力。对IV级钢筋，焊接时要做到一次闪光，闪平为准；预热适中，频率中低；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快而用力得当。不同直径的钢筋焊接时，其直径差不大于23mm。焊接时，按大直径钢筋选择焊接

9、参数。负温（不低于-20）下闪光对焊，采用弱参数，焊接场地应有防风、防雨措施，使室内保持0以上。焊接完毕，待接头处由白红色变为黑色，才能松开夹具，平稳取出钢筋，以免产生弯曲。当调换焊工或更换钢筋级别和直径时，按规定制作对焊试样（不少于2个）作冷弯试验，合格后才能成批焊接。8.试验过程记录我部于2011年10月26日上午9:00在1#生产营地钢筋加工厂进行进行了闪光预热闪光焊试验，试验取4组（16、18、20及22各1组），每组3个试件。试验记录结果见下表：表：闪光预热闪光焊试验参数记录表 试验操作人员：林少荣 试验时间：2011年10月25日9:30钢筋级别钢筋直径（mm）调伸长度（mm）闪光

10、及预热留量（mm）预锻留量（mm）总留量变压器级次（UN1-150）一次闪光预热二次闪光有电无电、161.75d2151.02.511.51.75d2151.02.511.51.75d2151.02.511.51.75d2151.02.511.51.75d2151.02.511.51.75d2151.02.511.5181.75d2151.03.0121.75d2151.03.0121.75d3151.03.0121.75d2151.03.0121.75d2151.03.0121.75d3151.03.012201.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.516221.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.5161.5d3261.53.516注：d为钢筋直径。9.试验结果及结论9.1试验结果试验完成后，所取四组试件送检，试验检测结果详见附件。附件：钢筋焊接接头检测报告。9.2试验结论根据试验结果，试件抗拉强度及断口特征均满足标准值（见附件），弯曲试验合格。根据钢筋焊接及验收规程（JGJ182003），所检项目合格，试验参数满足要求。钢筋进