電渣壓力焊操作指南、缺陷分析及預(yù)防

1、電渣壓力焊施工作業(yè)指導(dǎo)書1 范圍本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中直徑14 40mm的級豎向或斜向（傾斜度10范圍內(nèi)）鋼筋的連接。2 施工準(zhǔn)備2.1 材料及主要機(jī)具：2.1.1 鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設(shè)計要求，有出廠證明書及復(fù)試報告單。進(jìn)口鋼筋還應(yīng)有化學(xué)復(fù)試單，其化學(xué)成分應(yīng)滿足焊接要求，并應(yīng)有可焊性試驗。2.1.2 焊劑。2.2.2.1 焊劑的性能應(yīng)符合GB5293碳素鋼埋弧焊用焊劑的規(guī)定。焊劑型號為HJ401,常用的為熔煉型高錳高硅低氟焊劑或中錳高硅低氟焊劑。2.1.2.2 焊劑應(yīng)存放在干燥的庫房內(nèi)，防止受潮。如受潮，使用前須經(jīng)250300烘焙2h。2.1.2.3 使

2、用中回收的焊劑，應(yīng)除去熔渣和雜物，并應(yīng)與新焊劑混合均勻后使用。2.1.2.4 焊劑應(yīng)有出廠合格證。2.1.3 主要機(jī)具：2.1.3.1 手工電渣壓力焊設(shè)備包括：焊接電源、控制箱、焊接夾具、焊劑罐等。2.1.3.2 自動電渣壓力焊設(shè)備（應(yīng)優(yōu)先采用）包括：焊接電源、控制箱、操作箱、焊接機(jī)頭等。2.1.3.3 焊接電源。鋼筋電渣壓力焊宜采用次級空載電壓較高（TSV以上的交流或直流焊接電源。（一般32mm直徑及以下的鋼筋焊接時，可采用容量為600A的焊接電源； 32mm直徑及以上的鋼筋焊接時，應(yīng)采用容量為1000A的焊接電源）。當(dāng)焊機(jī)容量較 1小時，也可以采用較小容量的同型號，同性能的兩臺焊機(jī)并聯(lián)使用

3、。2.2 作業(yè)條件2.2.1 焊工必須持有有效的焊工考試合格證。2.2.2 設(shè)備應(yīng)符合要求。焊接夾具應(yīng)有足夠的剛度，在最大允許荷載下應(yīng)移動靈活，操作方便。焊劑罐的直徑與所焊鋼筋直徑相適應(yīng)，不致在焊接過程中燒壞。電壓表、時間顯示器應(yīng)配備齊全，以便操作者準(zhǔn)確掌握各項焊接參數(shù)。2.2.3 電源應(yīng)符合要求。當(dāng)電源電壓下降大于5%，則不宜進(jìn)行焊接。2.2.4 作業(yè)場地應(yīng)有安全防護(hù)措施，制定和執(zhí)行安全技術(shù)措施，加強焊工的勞動保護(hù)，防止發(fā)生燒傷、觸電、火災(zāi)、爆炸以及燒壞機(jī)器等事故。2.2.5 注意接頭位置，注意同一區(qū)段內(nèi)有接頭鋼筋截面面積的百分比，不符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范有關(guān)條款的規(guī)定時，要調(diào)整接

4、頭位置后才能施焊。3 操作工藝3.1 工藝流程：3.1.1 電渣壓力焊的工藝過程：3.2 檢查設(shè)備、電源，確保隨時處于正常狀態(tài)，嚴(yán)禁超負(fù)荷工作。3.3 鋼筋端頭制備：鋼筋安裝之前，焊接部位和電極鉗口接觸的（150mm區(qū)段內(nèi)）鋼筋表面上的銹斑、油污、雜物等，應(yīng)清除干凈，鋼筋端都若有彎折、扭曲，應(yīng)予以矯直或切除，但不得用錘擊矯直。3.4 選擇焊接參數(shù)：鋼筋電渣壓力焊的焊接參數(shù)主要包括：焊接電流、焊接電壓和焊接通電時間，參見表4-23。不同直徑鋼筋焊接時，按較小直徑鋼筋選擇參數(shù)，焊接通電時間延長約10%。3.5 安裝焊接夾具和鋼筋：夾具的下鉗口應(yīng)夾緊于下鋼筋端部的適當(dāng)位置，一般為 1/2焊劑罐高度偏

5、下510mm，以確保焊接處的焊劑有足夠的淹埋深度。上鋼筋放入夾具鉗口后，調(diào)準(zhǔn)動夾頭的起始點，使上下鋼筋的焊接部位位于同軸狀態(tài)，鋼筋電渣壓力焊焊接參數(shù) 表4-23方可夾緊鋼筋。鋼筋一經(jīng)夾緊，嚴(yán)防晃動，以免上下鋼筋錯位和夾具變形。 3.6 安放引弧用的鐵絲球（也可省去）。安放焊劑罐、填裝焊劑。3.7 試焊、作試件、確定焊接參數(shù)：在正式進(jìn)行鋼筋電渣壓力焊之前，必須按照選擇的焊接參數(shù)進(jìn)行試焊并作試件送試，以便確定合理的焊接參數(shù)。合格后，方可正式生產(chǎn)。當(dāng)采用半自動、自動控制焊接設(shè)備時，應(yīng)按照確定的參數(shù)設(shè)定好設(shè)備的各項控制數(shù)據(jù)，以確保焊接接頭質(zhì)量可靠。3.8 施焊操作要點。3.8.1 閉合回路、引?。和ㄟ^

6、操縱桿或操縱盒上的開關(guān)，先后接通焊機(jī)的焊接電流回路和電源的輸入回路，在鋼筋端面之間引燃電弧，開始焊接。3.8.2 電弧過程：引燃電弧后，應(yīng)控制電壓值。借肋操縱桿使上下鋼筋端面之間保持一定的間距，進(jìn)行電弧過程的延時，使焊劑不斷熔化而形成必要深度的渣池。3.8.3 電渣過程：隨后逐漸下送鋼筋，使上鋼筋端都插入渣池，電弧熄滅，進(jìn)入電渣過程的延時，使鋼筋全斷面加速熔化。3.8.4 擠壓斷電：電渣過程結(jié)束，迅速下送上鋼筋，使其端面與下鋼筋端面相互接觸，趁熱排除熔渣和熔化金屬。同時切斷焊接電源。3.8.5 接頭焊畢，應(yīng)停歇2030s后（在寒冷地區(qū)施焊時，停歇時間應(yīng)適當(dāng)延長），才可回收焊劑和卸下焊接夾具。3

7、.9 質(zhì)量檢查：在鋼筋電渣壓力焊的焊接生產(chǎn)中，焊工應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行自檢，若發(fā)現(xiàn)偏心、彎折、燒傷、焊包不飽滿等焊接缺陷，應(yīng)切除接頭重焊，并查找原因，及時消除。切除接頭時，應(yīng)切除熱影響區(qū)的鋼筋，即離焊縫中心約為1.1倍鋼筋直徑的長度范圍內(nèi)的部分應(yīng)切除。4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1 保證項目；4.1.1 鋼筋的品種和質(zhì)量，必須符合設(shè)計要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。注：進(jìn)口鋼筋需先經(jīng)過化學(xué)成分檢驗和焊接試驗，符合有關(guān)規(guī) 4定后方可焊接。檢驗方法：檢查出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單。4.1.2 鋼筋的規(guī)格，焊接接頭的位置，同一區(qū)段內(nèi)有接頭鋼筋面積的百分比，必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。檢驗方法：觀察或尺量檢查。4.1.3 電渣

8、壓力焊接頭的力學(xué)性能檢驗必須合格。力學(xué)性能檢驗時，從每批接頭中隨機(jī)切取3個接頭作拉伸試驗。4.1.3.1 在一般構(gòu)筑物中，以300個同鋼筋級別接頭作為一批。4.1.3.2 在現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層結(jié)構(gòu)中，以每一樓層或施工區(qū)段的同級別鋼筋接頭作為一批，不足300個接頭仍作為一批。4.2 基本項目：鋼筋電渣壓力焊接頭應(yīng)逐個進(jìn)行外觀檢查，結(jié)果應(yīng)符合下列要求：4.2.1 焊包較均勻，突出部分最少高出鋼筋表面4mm。4.2.2 電極與鋼筋接觸處，無明顯的燒傷缺陷。4.2.3 接頭處的彎折角不大于4°。4.2.4 接頭處的軸線偏移應(yīng)不超過0.l倍鋼筋直徑，同時不大于2mm。外觀檢查不合格的接頭應(yīng)切除

9、重焊、或采取補救措施。檢驗方法：目測或量測。5 成品保護(hù)接頭焊畢，應(yīng)停歇2030s后才能卸下夾具，以免接頭彎折。 6 應(yīng)注意的質(zhì)量問題6.1 在鋼筋電渣壓力焊生產(chǎn)中，應(yīng)重視焊接全過程中的任何一個環(huán)節(jié)。接頭部位應(yīng)清理干凈；鋼筋安裝應(yīng)上下同心；夾具緊固，嚴(yán)防晃動；引弧過程，力求可靠；電弧過程，延時充分，電渣過程，短而穩(wěn)定；擠壓過程，壓力適當(dāng)。若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。應(yīng)參照表4-24查找原因，及時清除。6.2 電渣壓力焊可在負(fù)溫條件下進(jìn)行，但當(dāng)環(huán)境溫度低于 5-20時，則不宜進(jìn)行施焊。雨天、雪天不宜進(jìn)行施焊，必須施焊時，應(yīng)采取有效的遮蔽措施。焊后未冷卻的接頭，應(yīng)避免碰到冰雪。7 質(zhì)量記錄本工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具備以下

10、質(zhì)量記錄：7.1 鋼筋出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單。7.2 焊劑合格證。7.3 鋼筋機(jī)械性能復(fù)試報告。7.4 進(jìn)口鋼筋應(yīng)有化學(xué)成分檢驗報告和可焊性試驗報告。國產(chǎn)鋼筋在加工過程中發(fā)生脆斷、焊接性能不良和機(jī)械性能明顯不正常的，應(yīng)有化學(xué)成分檢驗報告。7.5 鋼筋接頭的拉伸試驗報告。8 鋼筋電渣壓力焊接頭焊接缺陷與防止措施1上下鋼筋軸線偏移產(chǎn)生原因：焊接鋼筋端部有扭曲變形現(xiàn)象或夾具安裝不正確，沒有夾好鋼筋；夾具擠壓力過大，造成鋼筋錯位；焊前晃動已夾好的鋼筋，使上下鋼筋錯位；夾具本身已變形或扭曲。預(yù)防措施：焊前應(yīng)仔細(xì)檢查鋼筋端頭，不順直的部分應(yīng)切除或 6矯正；安裝夾具要正確，待上下鋼筋同心后，上下夾鉗才能

11、同時均勻夾緊鋼筋；夾好鋼筋后嚴(yán)禁晃動鋼筋，以免上下鋼筋錯位或夾具變形，扭曲；操作前先檢查夾具是否變形及夾鉗是否緊固，不能用的夾具、夾鉗應(yīng)及時更新或修理。2接頭處彎折產(chǎn)生原因：焊接后夾具卸的過早，接頭處熔融金屬沒有完全固化，接頭的強度和剛度還都很小，不能支撐上部鋼筋。焊接時未注意扶持上部鋼筋，在焊接或卸夾具時，上部鋼筋晃動而造成接頭處彎折。預(yù)防措施：一套電渣壓力焊機(jī)應(yīng)配置5-6套夾具，目的是保證接頭焊接完畢后停歇30s以上再拆卸焊接夾具時增加一定強度和剛度，避免上部鋼筋向下歪斜。另外，焊接時或卸夾具時應(yīng)用手扶持好上部鋼筋，以免上部鋼筋晃動，造成接頭彎折。3焊包薄而大產(chǎn)生原因：擠壓過程中，擠壓速度

12、過快且壓力過大，把熔融的金屬液體過快地擠向四周。焊接電流過大或擠壓過程的時間過長，使鋼筋熔融的金屬液過多，從而造成擠壓后焊包薄而大。預(yù)防措施：擠壓時應(yīng)逐漸下送鋼筋，使上部鋼筋把熔融的金屬 7液體均勻地擠到鋼筋周圍，形成厚薄均勻，大小適中的焊包。因電渣壓力焊的熱效率較高，其焊接電流比閃光對焊的電流小一半，宜按鋼筋的截面面積確定焊接電流(一般取0.8-0.9A/mm2)。如果電流過大，會造成鋼筋熔化過快，金屬溶液過多，所以要選好焊接電流。另外，焊接過程中要控制好時間參數(shù)。一般焊接直徑16mm的鋼筋，焊接時間為18S；鋼筋直徑每增加2mm，焊接時間相應(yīng)延長2S，如果焊接時間太長，也會導(dǎo)致鋼筋融化過量

13、，造成焊包過大。4接頭結(jié)合不良，焊包過小或無包產(chǎn)生原因：焊接前沒能調(diào)整好夾頭的起始點，使上部鋼筋不能完全下送到位，與接頭處不能完全結(jié)合；下部鋼筋伸出鉗口的長度過短，使熔融金屬液體不能受到焊劑的正常依托；焊劑盒下部堵塞不嚴(yán)，使焊劑部分泄漏，金屬液體流失；焊接時間短，焊接電流過小，頂壓前過早斷電，都會造成鋼筋熔融量過小，使鋼 筋不能完全結(jié)合，有效排渣，從而不能形成正常的焊包。預(yù)防措施：焊前應(yīng)調(diào)整好夾頭的起始點，保證上部鋼筋能完全下送到位；安裝夾具時，下部鋼筋伸出鉗口的長度不小于70mm，保證伸出焊劑盒底部不小于60mm，使熔融金屬液體有足夠的焊劑 8托裹，使上下鋼筋能夠正常結(jié)合；填裝焊劑前焊劑盒底

14、要用布堵塞嚴(yán)實，以免焊劑從縫隙泄露；焊前選好焊接電流，并控制好焊接時間，應(yīng)在擠壓過程開始的同時截斷電流，保證鋼筋能夠足夠熔化。5焊包不勻，偏包或無包產(chǎn)生原因：鋼筋端面不平整，在擠壓時不能把熔融金屬液體均勻向四周排擠，焊劑填裝不均勻或焊劑內(nèi)有雜質(zhì)，不能形成均勻的渣池；電弧電壓過高，產(chǎn)生偏弧現(xiàn)象，使鋼筋的端面不均勻熔化，沒有呈微凸形，鋼筋熔液一側(cè)偏少或偏多；焊接時間短，鋼筋熔化完全，部分鋼筋端面熔化量不夠，焊劑盒堵塞不嚴(yán)，熔化金屬流失，形成焊包不勻，偏包或無包現(xiàn)象。預(yù)防措施：施焊前應(yīng)注意檢查鋼筋端面是否平整，不平的應(yīng)切除或矯正；安裝焊劑盒時應(yīng)保持鋼筋居于焊劑盒中心，鋼筋四周均勻填裝焊劑，對回收的焊

15、劑應(yīng)除凈雜質(zhì)后再用；焊前選擇好合適的的焊接參數(shù)，控制好焊機(jī)的電弧焊壓，一般在進(jìn)入電弧穩(wěn)定燃燒過程時，電壓為40-45V，當(dāng)進(jìn)入造渣過程時，電壓為22-27V，掌握好焊接時間，使鋼筋完全熔化；填裝焊劑前，要把焊劑盒底部與鋼筋之間的縫隙堵嚴(yán)，以免焊劑和金屬熔液流失。6焊包有氣孔，夾渣產(chǎn)生原因：焊劑受潮，焊接時從焊劑中排出的氣體進(jìn)入金屬熔液形成氣孔；擠壓過程時間長，上部鋼筋端面不能呈微凸形，端面上不能形成由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化的薄層，擠壓過程中不能順利排渣；焊接過程結(jié)束時沒有及時進(jìn)行頂壓，造成部分鋼筋熔液固化，使焊渣不能排出；焊接部位埋入焊劑的深度不夠，使焊渣不 能通過焊劑順利排出，并且金屬液體與空氣接觸易形成氣孔。預(yù)防措施：焊接前應(yīng)先把焊劑烘干，掌握好焊接斷電和擠壓時間，斷電應(yīng)與擠壓同時開始，此時上部鋼筋端面上形成一層介于固態(tài)和液態(tài)之間的薄層，通過擠壓排出焊渣和其他雜質(zhì)，填裝焊劑時應(yīng)把焊劑盒裝滿，以使焊接