钢筋焊接要求.doc
《钢筋焊接要求.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋焊接要求.doc（55页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钢筋焊接要求
、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》（JGJ18-96）和《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2001）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
UN17-150-1
1
额定容量
kVA
75
100
150
150
2
初级电压
V
220/380
380
380
380
3
次级电压调节范围
V
3.52~7.94
4.5~7.6
4.05~8.1
3.8~7.6
4
次级电压调节级数
8
8
15
15
5
额定持续率
%
20
20
20
50
6
钳口夹紧力
kN
20
40
100
160
7
最大顶锻力
kN
30
40
65
80
8
钳口最大距离
mm
80
80
100
90
9
动钳口最大行程
mm
30
50
27
80
10
动钳口最大烧化行程
mm
20
11
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
12~16
16~20
20~25
20~25
13
预热闪光焊时钢筋最大直径
mm
32~36
40
40
40
14
生产率
次/h
75
20~30
80
120
15
冷却水消耗量
L/h
200
200
200
500
16
压缩空气：
压力
N/mm2
5.5
6
消耗量
m3/h
15
5
17
焊机重量
kg
445
465
2500
1900
18
外形尺寸：
长
mm
1520
1800
2140
2300
宽
mm
550
550
1360
1100
高
mm
1080
1150
1380
1820
图9-78UN1-75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；a1＋a2-闪光留量；a1.1＋a2.1-一次闪光留量；a1.2＋a2.2-二次闪光留量；
b1＋b2-预热留量；c1＋c2-顶锻留量；c'1＋c'2-有电顶锻留量；c"1＋c"2-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0.75~1.25d，HRB335与HRB400级钢筋为1.0~1.5d（d——钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。
2．闪光留量与闪光速度
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8~10mm；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8~10mm（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1.5~2mm/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4~7mm，对闪光－预热－闪光焊为2~7mm（直径大的钢筋取大值）。
预热频率取值：
对HPB235级钢筋宜高些；对HRB335,HRB400级钢筋宜适中（1~2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4~10mm，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2~3mm，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，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。
6．RRB400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。
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α，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
90
HRB333级
4d
90
HRB400级
5d
90
注：
1．d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
DN3-100
1
传动方式
气压传动式
2
额定容量
hVA
17
21
75
100
3
额定电压
V
380
380
380
380
4
额定暂载率
%
50
50
20
20
5
初级额定电流
A
45
82
198
263
6
较小钢筋最大直径
mm
8~10
10~12
8~10
10~12
7
每小时最大焊点数
点/h
900
1800
3000
1740
8
次级电压调节范围
V
1.8~3.6
2.5~4.6
3.33~6.66
3.65~7.3
9
次级电压调节级数
级
6
8
8
8
10
电极臂有效伸长距离
mm
230
550
500
800
800
800
11
上电极
工作行程
mm
10~40
22~89
40~120
56~170
20
20
辅助行程
80
80
12
电极间最大压力
kN
2.64
1.18
2.76
1.95
6.5
6.5
13
电极臂间距离
mm
190~310
380~530
14
下电极臂垂直调节
mm
190~310
150
150
150
15
压缩空气
压力
N/mm2
0.6
0.6
0.55
0.55
消耗量
m3/h
2.15
1
15
15
16
冷却水消耗量
L/h
160
160
400
700
17
重量
kg
160
225
800
850
18
外形尺寸
长
mm
765
860
1610
1610
宽
mm
400
400
730
730
高
mm
1405
1405
1460
1460
图9-82DN3-75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
GWC1650
GWC2400
GWC3300
最大网宽（mm）
1300
1700
2600
3400
焊接钢筋直径（mm）
1.5~4
2~8
4~12
4~12
网格宽度（mm）纵向
≥50
≥50
≥100
≥100
横向
≥20
≥50
≥50
≥50
工作频率（1/min）
30~90
40~100
40~100
40~100
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3~10mm时，电极直径取30mm；钢筋直径12~14mm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式要求：
dmin≥0.6dmax（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
14
1
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
4.00
5
0.50
1.00
2.00
3.50
6
0.40
0.75
1.50
3.00
7
0.50
1.20
2.50
注：
点焊HRB335级钢筋或冷轧带肋钢筋时，焊接通电时间可延长20%~25%。
采用DN3-75型点焊机电极压力表9-44
较小钢筋直径
（mm）
HPB235级钢筋
冷拔光圆钢丝
HRB335级钢筋
冷轧带肋钢筋
3
980~1470
-
4
980~1470
1470~1960
5
1470~1960
1960~2450
6
1960~2450
2450~2940
8
2450~2940
2940~3430
10
2940~3920
3430~3920
12
3430~4410
4410~4900
14
3920~4900
4900~5880
钢筋点焊工艺，根据焊接电流大小和通电时间长短，可分为强参数工艺和弱参数工艺。
强参数工艺的电流强度较大（120~360A/mm2），而通电时间很短（0.1~0.5s）；这种工艺的经济效果好，但点焊机的功率要大。
弱参数工艺的电流强度较小（80~160A/mm2），而通电时间较长（＞0.5s）。
点焊热轧钢筋时，除因钢筋直径较大而焊机功率不足需采用弱参数外，一般都可采用强参数，以提高点焊效率。
点焊冷处理钢筋时，为了保证点焊质量，必须采用强参数。
9-5-3-4点焊缺陷及消除措施
钢筋点焊生产过程中，应随时检查制品的外观质量，当发现焊接缺陷时，应参照表9-45查找原因，采取措施及时消除。
点焊制品焊接缺陷及消除措施表9-45
项次
缺陷种类
产生原因
消除措施
1
焊点过烧
（1）变压器级数过高
（2）通电时间太长
（3）上下电极不对中心
（4）继电器接触失灵
（1）降低变压器级数
（2）缩短通电时间
（3）切断电源，校正电极
（4）调节间隙，清理触点
2
焊点脱落
（1）电流过小
（2）压力不够
（3）压入深度不足
（4）通电时间太短
（1）提高变压器级数
（2）加大弹簧压力或调大气压
（3）调整两电极间距离符合压入深度要求
（4）延长通电时间
3
表面烧伤
（1）钢筋和电极接触表面太脏
（2）焊接时没有预压过程或预压力过小
（3）电流过大
（4）电极变形
（1）清刷电极与钢筋表面的铁锈和油污
（2）保证预压过程和适当的预压压力
（3）降低变压器级数
（4）修理或更换电极
9-5-3-5钢筋焊接网质量检验
成品钢筋焊接网进场时，应按批抽样检验。
1．取样数量
每批钢筋焊接网应由同一厂家生产的、受力主筋为同一直径、同一级别的焊接网组成，重量不应大于20t。
每批焊接网外观质量和几何尺寸的检验，应抽取5%的网片，且不得少于3片。
钢筋焊接网的焊点应作力学性能试验。
在每批焊接网中，应随机抽取一张网片，在纵、横向钢筋上各截取2根试件，分别进行拉伸和冷弯试验；并在同一根非受拉钢筋上随机截取3个抗剪试件。
试件的尺寸见图9-84所示。
图9-84钢筋焊接网试件
（a）拉伸试件；（b）抗剪试件
力学性能试件，应从成品中切取，切取过试件的制品，应补焊同级别、同直径钢筋，其每边搭接的长度不应小于2个孔格的长度。
2．外观检查
焊接网外观质量检查结果，应符合下列要求：
（1）钢筋交叉点开焊数量不得超过整个网片交叉点总数的1%，并且任一根钢筋上开焊点数不得超过该根钢筋上交叉点总数的50%。
焊接网最外边钢筋上的交叉点不得开焊。
（2）焊接网表面不得有油渍及其他影响使用的缺陷，可允许有毛刺、表面浮锈。
（3）焊接网几何尺寸的允许偏差：
对网片的长度、宽度为±25mm；对网格的长度、宽度为±10mm。
当需方有要求时，经供需双方协商，焊接网片长度允许偏差可取±10mm。
3．力学性能试验
（1）抗剪试验时，应采用能悬挂于试验机上专用的抗剪试验夹具。
抗剪试验结果，3个试件抗剪力的平均值应符合下式计算的抗剪力：
F≥0.3×A0×σs（9-16）
式中F——抗剪力；
A0——较大钢筋的横截面积；
σs——该级别钢筋的屈服强度。
当抗剪试验不合格时，应在取样的同一横向钢筋上所有交叉焊点取样检查；当全部试件平均值合格时，应确认该批焊接网为合格品。
（2）拉伸试验与弯曲试验方法，与常规方法相同。
试验结果应符合该级别钢筋的力学性能指标；如不合格，则应加倍取样进行不合格项目的检验。
复验结果全部合格时，该批钢筋网方可判定为合格。
9-5-4钢筋电弧焊
钢筋电弧焊是以焊条作为一板、钢筋为另一板，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。
钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽帮条焊等接头型式。
焊接时应符合下列要求：
（1）应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数；
（2）焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋；
（3）焊接地线与钢筋应接触紧密；
（4）焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。
9-5-4-1电弧焊设备和焊条
电弧焊设备主要采用交流弧焊机。
建筑工地常用交流弧焊机的技术性能，见表9-46。
常用交流弧焊机的技术性能表9-46
项目
BX3-120-1
BX3-300-2
BX3-500-2
BX2-1000
（BC-1000）
额定焊接电流（A）
120
300
500
1000
初级电压（V）
220/380
380
380
220/380
次级空载电压（V）
70~75
70~78
70~75
69~78
额定工作电压（V）
25
32
40
42
额定初级电流（A）
41/23.5
61.9
升级会员 