鋼筋電渣壓力焊連接工藝
電渣壓力焊連接工藝簡介：
1 工作原理
鋼筋電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向?qū)有问�，利用焊接電流通過兩鋼筋間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產(chǎn)生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋，加壓完成的一種壓焊方法。
電渣壓力焊的焊接過程包括四個(gè)階段：引弧過程、電弧過程、電渣過程和頂壓過程。
焊接開始時(shí)，首先在上、下兩鋼筋端面之間引燃電弧，使電弧周圍焊劑熔化形成空穴；隨之焊接電弧在兩鋼筋之間燃燒，電弧熱將兩鋼筋端部熔化，熔化的金屬形成熔池，熔融的焊劑形成熔渣（渣池），覆蓋于熔池之上，此時(shí)，隨著電弧的燃燒，上、下兩鋼筋羰部逐漸熔化，將上鋼筋不斷下送，以保持電弧的穩(wěn)定，繼續(xù)電弧過程；隨電弧過程的延續(xù)，兩鋼筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待達(dá)到一定深度時(shí)，加快上鋼筋的下送速度，使其端部直接與渣池接觸，這時(shí)，電弧熄滅而變電弧過程為電渣過程；待電渣過程產(chǎn)生的電阻熱使上、下兩鋼筋的端部達(dá)到全截面均勻加熱的時(shí)候，迅速將上鋼筋向下頂壓，擠出全部熔渣和液態(tài)金屬，隨即切斷焊接電源，完成了焊接工作。
電渣壓力焊適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向（傾斜度在4：1范圍內(nèi)）鋼筋的連接，特別是對(duì)于高層建筑的柱、墻鋼筋，應(yīng)用尤為廣泛。
2 焊接設(shè)備和材料
1、焊接機(jī)具
（1）焊接電源
電渣壓力焊可采用交流或直流焊接電源，焊機(jī)容量應(yīng)根據(jù)所焊鋼筋的直徑選定。由于電渣壓力焊機(jī)的生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品設(shè)計(jì)各有不相同，所以配用焊接電源的型號(hào)也同，常用的多為弧焊電源（電弧焊機(jī)），如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。
（2）焊接夾具
焊接夾具由立柱、傳動(dòng)機(jī)械、上、下夾鉗、焊劑筒等組成，其上安裝有監(jiān)控器，即控制開關(guān)、次級(jí)電壓表、時(shí)間顯示器（蜂鳴器）等，焊接夾具應(yīng)具有足夠的剛度，在最大允許荷載下應(yīng)移動(dòng)靈活，操作便利；焊劑筒的直徑應(yīng)與所焊鋼筋直徑相適應(yīng)；監(jiān)控器上的附件（如電壓表、時(shí)間顯示器等）應(yīng)配備齊全。
（3）控制箱
控制箱的主要作用是通過焊工操作，使弧焊電源的初級(jí)線接通或斷開，控制箱正面板上裝有初級(jí)電壓表、電源開關(guān)、指示燈、信號(hào)電鈴等，也可刻制焊接參數(shù)表，供操作人員參考。
2、焊劑
（1）焊劑的作用
熔化后產(chǎn)生氣體和熔渣，保護(hù)電弧和熔池，保護(hù)焊縫金屬，更好地防止氧化和氮化；減少焊縫金屬中化學(xué)元素的蒸發(fā)和燒損；使焊接過程穩(wěn)定；具有脫氧和摻合金的作用，使焊縫金屬獲得所需要的化學(xué)成分和力學(xué)性能；焊劑熔化后形成渣池，電流通過渣池產(chǎn)生大量的電陰熱；包托被擠出的液態(tài)金屬和熔渣，使接頭獲得良好盛開； 渣殼對(duì)接頭有保溫和緩冷作用。
（2）常用焊劑
焊劑牌號(hào)為“焊劑×××”其中第一位數(shù)字表示焊劑中氧化錳含量，第二位數(shù)字表示二氧化硅和氟化鈣含量，第三個(gè)數(shù)字表示同一牌號(hào)焊劑的不同品種。
施工中最常用的焊劑牌號(hào)為“焊劑431”，它是高錳、高硅、低氟類型的，可交、直流兩用，適合于焊接重要的低碳鋼鋼筋及普通低合金鋼鋼筋。與“焊劑432”性能相近的還有“焊劑350”、“焊劑360”、“焊劑430”、“焊劑433”等。
“焊劑”亦可寫成“HJ”如“焊劑431”寫成“HJ431”。
有關(guān)部門正在研制專用電渣壓力焊的焊劑。
3 操作要點(diǎn)
1、工藝過程
（1）工作示意見圖4-17。操作前應(yīng)將鋼筋待焊端部約150mm范圍內(nèi)的鐵銹、雜物以及油污清除干凈；要根據(jù)豎向鋼筋接頭的高度搭設(shè)必要的操作架子，確保工人扶直鋼筋時(shí)操作方便，并防止鋼筋在夾緊后晃動(dòng)。
1-鋼筋；2-鐵絲圈；
3-焊劑；4-焊劑筒
（2）焊接夾具的上、下鉗口應(yīng)夾緊于上、下鋼筋的適當(dāng)位置，鋼筋一經(jīng)夾緊不得晃動(dòng)。
（3）引弧宜采用鐵絲圈或焊條引弧法，就是在兩鋼筋的間隙中預(yù)先安放一個(gè)引弧鐵絲圈（高約10mm）或1根焊條芯（直徑為3.2mm，高約10mm），由于鐵絲（焊條芯）細(xì)，電流密度大，便立即熔化、蒸發(fā)，原子電離而引弧；亦可采用直接引弧法，就是將上鋼筋與下鋼筋接觸，接通焊接電源后，即將上鋼筋提升2～4mm，引燃電弧。
（4）經(jīng)過四階段的焊接過程（引弧、電弧、電渣、頂壓）之后 ，接頭焊畢應(yīng)適當(dāng)停歇，方可回收焊劑和卸下焊接夾具，敲去渣殼；四周焊包應(yīng)均勻，凸出鋼筋表面的高度應(yīng)不小4mm（見圖4-18）。
（5）焊接注意事項(xiàng)：
1）焊劑使用前，須經(jīng)恒溫250℃烘焙1～2h；焊劑回收重復(fù)使用時(shí)，應(yīng)除去熔渣和雜物，如果受潮，尚須再烘焙。
2）焊前應(yīng)檢查電路，觀察網(wǎng)路電壓波動(dòng)情況，如電源的電壓降大于5％，則不宜進(jìn)行焊接。
2、焊接參數(shù)
電渣壓力焊的焊接參數(shù)應(yīng)包括焊接電流、電壓和通電時(shí)間，并應(yīng)符合表4-21的規(guī)定。
電渣壓力焊焊接參數(shù) 表4-21
| 鋼筋直徑
(mm) |
焊接電流
（A） |
焊接電壓（V） | 焊接通電時(shí)間（S） | ||
| 電弧過程 | 電渣過程 | 電弧過程 | 電渣過程 | ||
| 14 | 200～220 | 35～45 | 22～27 | 12 | 3 |
| 16 | 200～250 | 14 | 4 | ||
| 18 | 250～300 | 15 | 5 | ||
| 20 | 300～350 | 17 | 5 | ||
| 22 | 350～400 | 18 | 6 | ||
| 25 | 400～450 | 21 | 6 | ||
| 28 | 500～550 | 24 | 6 | ||
| 32 | 600～650 | 27 | 7 | ||
| 36 | 700～750 | 30 | 8 | ||
| 40 | 850～900 | 33 | 9 | ||
對(duì)不同直徑的鋼筋進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)按較細(xì)鋼筋的直徑選擇參數(shù)；焊接時(shí)間可適當(dāng)延長。
3、焊接缺陷及消除
在焊接生產(chǎn)中，焊工應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行自檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊接接頭有偏心、彎折、燒傷等缺陷時(shí)，宜按表4-22查找原因和采取措施，及時(shí)消除。
電渣壓力焊接頭焊接缺陷及消除措施 表4-22
|
焊接缺陷 |
措施 |
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軸線偏移 |
1、矯直鋼筋端部 2、正確安裝夾具和鋼筋 3、避免過大的頂壓力 4、及時(shí)修理或更換夾具 |
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彎折 |
1、矯直鋼筋端部 2、注意安裝和扶持上鋼筋 3、避免焊后快卸夾具 4、修理或更換夾具 |
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咬邊 |
1、減小焊接電流 2、縮短焊接時(shí)間 3、注意上鉗口的起點(diǎn)和止點(diǎn)，確保上鋼筋頂壓到位 |
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未焊合 |
1、增大焊接電流 2、避免焊接時(shí)間過短 3、檢修夾具，確保上鋼筋下送自如 |
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焊包不勻 |
1、鋼筋端面力求平整 2、填裝焊劑盡量均勻 3、延長焊接時(shí)間，適當(dāng)增加熔化量 |
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氣孔 |
1、按規(guī)定要求烘焙焊劑 2、清除鋼筋焊接部位的鐵銹 3、確保接縫在焊劑中合適埋入深度 |
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燒傷 |
1、鋼筋導(dǎo)電部位除凈鐵銹 2、盡量夾緊鋼筋 |
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焊包下淌 |
1、徹底封堵焊劑筒的漏孔 2、避免焊后過快回收焊劑 |
4 質(zhì)量檢查與驗(yàn)收
1、外觀檢查
接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求：
（1）四周焊包凸出鋼筋表面的高度就符合圖4-18的尺寸。
（2）鋼筋表面無燒傷缺陷。
（3）接頭處的彎折角不得大于4°。
（4）接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍，且不得大于2mm。
對(duì)外觀檢查不合格的接頭，應(yīng)切除重焊，或采取補(bǔ)強(qiáng)焊接措施。
2、力學(xué)性能的試驗(yàn)
（1）取樣
從每批接頭中任意切取3個(gè)試件作拉伸試驗(yàn)。分批方法為：
1）在一般構(gòu)筑物中，應(yīng)以300個(gè)同級(jí)別鋼筋接頭作為一批。
2）在現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層結(jié)構(gòu)中，應(yīng)以每一樓層或施工區(qū)段中300個(gè)同級(jí)別鋼筋接頭為一批，不足300個(gè)接頭仍應(yīng)作為一批。
（2）評(píng)定
接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果中，3個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度均不得低于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值。若有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度低于規(guī)定值，則應(yīng)再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)；復(fù)驗(yàn)結(jié)果若仍有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度低于規(guī)定值，則應(yīng)確認(rèn)該批接頭為不合格品。
選于《鋼筋工手冊(cè)》第二版
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