钢筋焊接种类和方法.docx

1、钢筋焊接种类和方法钢筋焊接种类和方法9-5钢筋焊接9-5-1 一般规定钢筋焊接方法分类及适用范围，见表9-37。钢筋焊接质量检验，应符合行业标准钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-96）和钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T 27-2001）的规定。钢筋焊接方法分类及适用范围表9-37注：1表中的帮条或搭接长度值，不带括弧的数值用于HPB235级钢筋，括号中的数值用于HRB335级、HRB400级及RRB400级钢筋；2电阻电焊时，适用范围内的钢筋直径系指较小钢筋的直径。钢筋焊接的一般规定如下：1电渣压力焊应用于柱、墙、烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接；不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连

2、接。2在工程开工或每批钢筋正式焊接前，应进行现象条件下的焊接性能试验。合格后，方可正式生产。3钢筋焊接施工之前，应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接触的钢筋表面上的锈斑油污、杂物等；钢筋端部若有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。4进行电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊或埋弧压力焊时，应随时观察电源电压的波动情况。对于电阻点焊或闪光对焊，当电源电压下降大于5%、小于8%时，应采取提高焊接变压器级数的措施；当大于或等于8%时，不得进行焊接。对于电渣压力焊或埋弧压力焊，当电源电压下降大于5%时，不宜进行焊接。5对从事钢筋焊接施工的班组及有关人员应经常进行安全生产教育，并应制定和实施安全技术措施，加强焊工的劳

3、动保护，防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备等事故。6焊机应经常维护保养和定期检修，确保正常使用。9-5-2 钢筋闪光对焊钢筋闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热，使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。9-5-2-1 对焊设备常用对焊机的技术性能，见表9-38。图9-78示出建筑工地常用的UN1-75型手动对焊机。常用对焊机技术性能表9-38项次 项目 单位 焊机型号 UN1-75 UN1-100 UN2-150 UN17-150-11 额定容量 kVA 75 100 150 1502 初级电压 V 22

4、0/380 380 380 3803 次级电压调节范围 V 3.527.94 4.57.6 4.058.1 3.87.64 次级电压调节级数 8 8 15 155 额定持续率 % 20 20 20 506 钳口夹紧力 kN 20 40 100 1607 最大顶锻力 kN 30 40 65 808 钳口最大距离 mm 80 80 100 909 动钳口最大行程 mm 30 50 27 8010 动钳口最大烧化行程 mm 2011 焊件最大预热压缩量 mm 10 12 连续闪光焊时钢筋最大直径 mm 1216 1620 2025 202513 预热闪光焊时钢筋最大直径 mm 3236 40 40

5、4014 生产率 次/h 75 2030 80 12015 冷却水消耗量 L/h 200 200 200 50016 压缩空气：压力 N/mm2 5.5 6 消耗量 m3/h 15 517 焊机重量 kg 445 465 2500 190018 外形尺寸：长 mm 1520 1800 2140 2300 宽 mm 550 550 1360 1100 高 mm 1080 1150 1380 1820图9-78 UN1-75型手动对焊机9-5-2-2 对焊工艺钢筋闪光对焊的焊接工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热闪光焊等，根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。1连续闪光焊连续闪光

6、焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程（图9-79a）。施焊时，先闭合一次电路，使两根钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒闪光，接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触，形成连续闪光。当闪光到预定的长度，使钢筋端头加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻。先带电顶锻，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。2预热闪光焊预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程（图9-79b）。施焊时先闭合电源，然后使两根钢筋端面交替地接触和分开，这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光，而形成预热过程。当钢筋达到预热温度后进入闪光

7、阶段，随后顶锻而成。3闪光预热闪光焊闪光预热闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程（图9-79c）。施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。图9-79 钢筋闪光对焊工艺过程图解（a）连续闪光焊；（b）预热闪光焊；（c）闪光预热闪光焊t1-闪光时间；t1.1-一次闪光时间；t1.2-二次闪光时间；t2-预热时间；t3-顶锻时间9-5-2-3 对焊参数对焊参数包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。采用预热闪光焊时，还要有预热留量与预热频率等参数。连续

8、闪光焊和闪光预热闪光焊的各项留量图解见图9-80。图9-80 闪光对焊各项留量图解（a）连续闪光焊；（b）闪光预热闪光焊L1、L2-调伸长度；a1a2-闪光留量；a1.1a2.1-一次闪光留量；a1.2a2.2-二次闪光留量；b1b2-预热留量；c1c2-顶锻留量；c1c2-有电顶锻留量；c1c2-无电顶锻留量1调伸长度调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关，应使接头能均匀加热，并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。调伸长度取值：HPB235级钢筋为0.751.25d，HRB335与HRB400级钢筋为1.01.5d（d钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。2闪

9、光留量与闪光速度闪光（烧化）留量是指在闪光过程中，闪出金属所消耗的钢筋长度。闪光留量的选择，应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀，并达到足够的温度。闪光留量取值：连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和，另加8mm；预热闪光焊为810mm；闪光预热闪光焊的一次闪光为两钢筋切断时刀口严重压伤部分之和，二次闪光为810mm（直径大的钢筋取大值）。闪光速度由慢到快，开始时近于零，而后约1mm/s，终止时达1.52mm/s。3预热留量与预热频率预热程度由预热留量与预热频率来控制。预热留量的选择，应使接头充分加热。预热留量取值：对预热闪光焊为47mm，对闪光预热闪光焊为27mm（直径大的钢筋取大值）。预

10、热频率取值：对HPB235级钢筋宜高些；对HRB335, HRB400级钢筋宜适中（12次/s）,以扩大接头处加热范围，减少温度梯度。4顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力顶锻留量是指在闪光结束，将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量的选择，应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形。顶锻留量宜取410mm，级别高或直径大的钢筋取大值。其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。顶锻速度应越快越好，特别是顶锻开始的0.1s应将钢筋压缩23mm，使焊口迅速闭合不致氧化，而后断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束。顶锻压力应足以将全部的熔化金属从接头内挤出，

11、而且还要使邻近接头处（约10mm）的金属产生适当的塑性变形。5变压器级次变压器级次用以调节焊接电流大小。钢筋级别高或直径大，其级次要高。焊接时如火花过大并有强烈声响，应降低变压器级次。当电压降低5%左右时，应提高变压器级次1级。6RRB400级钢筋闪光对焊时，与热轧钢筋比较，应减小调伸长度，提高焊接变压器级数，缩短加热时间，快速顶锻，形成快热快冷条件，使热影响区长度控制在钢筋直径的0.6倍范围之内。对焊参数，根据焊接电流和时间不同，分为强参数（即大电流和短时间）和弱参数（即电流较小和时间较长）两种。采用强参数，可减少接头过热并提高焊接效率，但易产生淬硬倾向。采用弱参数，可减小温度梯度和冷却速度

12、。9-5-2-4 对焊缺陷及消除措施在闪光对焊生产中，当出现异常现象或焊接缺陷时，宜按表9-39查找原因，采取措施，及时消除。钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及消除措施表9-39项次 异常现象和缺陷种类 消除措施1 烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声 （1）降低变压器级数（2）减慢烧化速度2 闪光不稳定 （1）清除电极底部和表面的氧化物（2）提高变压器级数（3）加快烧化速度3 接头中有氧化膜、未焊透或夹渣 （1）增加预热程度（2）加快临近顶锻时的烧化速度（3）确保带电顶锻过程（4）加快顶锻速度（5）增大顶锻压力4 接头中有缩孔 （1）降低变压器级数（2）避免烧化过程过分强烈（3）适当增大顶锻留量及顶锻压

13、力5 焊缝金属过烧 （1）减小预热程度（2）加快烧化速度，缩短焊接时间（3）避免过多带电顶锻6 接头区域裂纹 （1）检验钢筋的碳、硫、磷含量；如不符合规定时，应更换钢筋（2）采取低频预热方法，增加预热程度7 钢筋表面微熔及烧伤 （1）清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污（2）清除电极内表面的氧化物（3）改进电极槽口形状，增大接触面积（4）夹紧钢筋8 接头弯折或轴线偏移 （1）正确调整电极位置（2）修整电极钳口或更换已变形的电极（3）切除或矫直钢筋的弯头9-5-2-5 对焊接头质量检验1取样数量在同一台班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的300个同类型接头作为一批。一周内连续焊接时，可以累计计算。一

14、周内累计不足300个接头时，也按一批计算。钢筋闪光对焊接头的外观检查，每批抽查10%的接头，且不得少于10个。钢筋闪光对焊接头的力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验，应从每批成品中切取6个试件，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。2外观检查钢筋闪光对焊接头的外观检查，应符合下列要求：（1）接头处不得有横向裂纹；（2）与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；（3）接头处的弯折，不得大于4；（4）接头处的钢筋轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm；其测量方法见图9-81。图9-81 对焊接头轴线偏移测t方法1-测量尺；2-对焊接头当有一个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，剔出

15、不合格接头，切除热影响区后重新焊接。3拉伸试验钢筋对焊接头拉伸试验时，应符合下列要求：（1）三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值；（2）至少有两个试样断于焊缝之外，并呈塑性断裂。当检验结果有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有两个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应取双倍数量的试件进行复验。复验结果，若仍有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有三个试件呈脆性断裂，则该批接头即为不合格品。模拟试件的检验结果不符合要求时，复验应从成品中切取试件，其数量和要求与初试时相同。4弯曲试验钢筋闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分去掉，与母材的外表齐平。弯曲试验可在万

16、能试验机、手动或电动液压弯曲机上进行，焊缝应处于弯曲的中心点，弯心直径见表9-40。弯曲至90时，至少有2个试件不得发生破断。钢筋对接接头弯曲试验指标表9-40钢筋级别 弯心直径（mm） 弯曲角（）HPB235级 2d 90HRB333级 4d 90HRB400级 5d 90注：1d为钢筋直径。2直径大于25mm的钢筋对焊接头，作弯曲试验时弯心直径应增加一个钢筋直径。当试验结果，有2个试件发生破断时，应再取6个试件进行复验。复验结果，当仍有3个试件发生破断，应确认该批接头为不合格品。9-5-3 钢筋电阻点焊钢筋电阻点焊是将两根钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，加

17、压形成焊点的一种压焊方法。9-5-3-1 点焊设备1单头点焊机单头点焊机的技术性能见表9-41。图9-82示出DN3-75型气压传动式点焊机。常用点焊机技术性能表9-41项次 项目 单位 焊机型号 SO232A SO432A DN3-75 DN3-1001 传动方式 气压传动式2 额定容量 hVA 17 21 75 1003 额定电压 V 380 380 380 3804 额定暂载率 % 50 50 20 205 初级额定电流 A 45 82 198 2636 较小钢筋最大直径 mm 810 1012 810 10127 每小时最大焊点数 点/h 900 1800 3000 17408 次级电

18、压调节范围 V 1.83.6 2.54.6 3.336.66 3.657.39 次级电压调节级数 级 6 8 8 810 电极臂有效伸长距离 mm 230 550 500 800 800 80011 上电极 工作行程 mm 1040 2289 40120 56170 20 20 辅助行程 80 8012 电极间最大压力 kN 2.64 1.18 2.76 1.95 6.5 6.513 电极臂间距离 mm 190310 380530 14 下电极臂垂直调节 mm 190310 150 150 15015 压缩空气 压力 N/mm2 0.6 0.6 0.55 0.55 消耗量 m3/h 2.15

19、1 15 1516 冷却水消耗量 L/h 160 160 400 70017 重量 kg 160 225 800 85018 外形尺寸 长 mm 765 860 1610 1610 宽 mm 400 400 730 730 高 mm 1405 1405 1460 1460图9-82 DN3-75型气压传动式点焊机2钢筋焊接网成型机钢筋焊接网成型机是钢筋焊接网生产线的专用设备，采用微机控制，生产效率高，网格尺寸准，能焊接总宽度不大于3.4m、总长度不大于12的钢筋网。GWC系列钢筋焊接网成型机的技术性能，见表9-42。GWC系列钢筋网成型机主要技术性能表9-42型号 GWC1250 GWC165

20、0 GWC2400 GWC3300最大网宽（mm） 1300 1700 2600 3400焊接钢筋直径（mm） 1.54 28 412 412网格宽度（mm） 纵向 50 50 100 100横向 20 50 50 50工作频率（1/min） 3090 40100 40100 40100焊点数（点） 26 34 26 34点焊机用电极，应采用优质紫铜制造，电极槽孔的尺寸应当精确，以保证冷却水的畅通。电极直径，根据所焊的较小钢筋直径选择。当较小钢筋的直径为310mm时，电极直径取30mm；钢筋直径1214mm时取40mm。在点焊生产中，经常保持电极与钢筋之间接触表面的清洁平整。若电极使用变形，应

21、及时修整。9-5-3-2 点焊工艺点焊过程可分为预压、通电、锻压三个阶段，见图9-83。在通电开始一段时间内，接触点扩大，固态金属因加热膨胀，在焊接压力作用下，焊接处金属产生塑性变形，并挤向工件间隙缝中；继续加热后，开始出现熔化点，并逐渐扩大成所要求的核心尺寸时切断电流。图9-83 点焊过程示意图t1-预压时间；t2-通电时间；t3-锻压时间焊点的压入深度，应符合下列要求：（1）热轧钢筋点焊时，压入深度为较小钢筋直径的25%45%；（2）冷拔光圆钢丝、冷轧带肋钢筋点焊时，压入深度应为较小钢筋直径的25%40%。9-5-3-3 点焊参数当焊接不同直径的钢筋时，焊接网的纵向与横向钢筋的直径应符合下

22、式要求：dmin0.6dmax （9-15）电阻点焊应根据钢筋级别、直径及焊机性能等，合理选择变压器级数、焊接通电时间和电极压力。在焊接过程中应保持一定的预压时间和锻压时间。采用DN3-75型点焊机焊接HPB235级钢筋和冷拔光圆钢丝时，焊接通电时间和电极压力分别见表9-43和表9-44。采用DN3-75型点焊机焊接通电时间（s）表9-43变压器级数 较小钢筋直径（mm） 3 4 5 6 8 10 12 141 0.08 0.10 0.12 2 0.05 0.06 0.07 3 0.22 0.70 1.50 4 0.20 0.60 1.25 2.50 4.005 0.50 1.00 2.00 3.506 0.40 0.75