钢筋电渣压力焊工艺标准

钢筋电渣压力焊工艺标准
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I—Ⅱ级竖向或斜向(倾斜度4：1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
2.1.2.1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 操作工艺
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) → 安放焊剂罐、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 电渣电力焊的工艺过程：
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，钢筋端部若有弯折、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%。
钢筋电渣压力焊焊接参数    表4—23
钢筋直径(mm) 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊接通电时间(S)
  电弧过程U2-1 电渣过程U2-2 电弧过程t1 电渣过程t2
16
18
20
22
25
28
32
36
40 200—250
250—300
300—350
350—400
400—450
500—550
600—650
700—750
850--900 40—45
40—45
40—45
40—45
40—45
40—45
40—45
40—45
40—45 22—27
22—27
22—27
22—27
22—27
22—27
22—27
22—27
22—27 14
15
17
18
21
24
27
30
33 4
5
5
6
6
6
7
8
9
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，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。借助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，使上钢筋端部插入渣池，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 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，同一区段内的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单。
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度。
4.2.4 接头处的轴线位移应不超过0.1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。
5 成品保护
接头焊毕，应停歇20—30s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。
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 轴线偏移 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
2 弯折 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
4 咬边 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
8 烧伤 1． 钢筋导电部位除净铁锈
2． 尽量夹紧钢筋
9 焊包下淌 1． 彻底封堵焊剂罐的漏孔
2． 避免焊后过快回收焊剂
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。