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钢筋闪光对焊工艺标准技术交底

日期:2012-10-14 11:21 作者:

1 范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊，预热闪光焊、闪光—预热闪光焊。
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 主要机具：对焊机具及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。
常用对焊机主要技术数据见表4—20。
常用对焊机主要技术数据    表4—20
焊机型号
 

焊机型号

 

UN1—50

UN1—75

UN1—100

UN2—150

UN17—150—1

动夹具传动方式

 

杠杆挤压弹簧(人力操纵)

电动机凸轮

气一液压

额定容量

KVA

50

75

100

150

150

负载持续率

%

25

20

20

20

50

电源电压

V

220/380

220/380

380

380

380

次级电压调节范围

V

2.9—5.0

3.52—7.04

4.5—7.6

4.05—8.10

3.8—7.6

次级电压调节级数

 

6

8

8

16

16

连续闪光焊钢筋最大直径

 

10—12

12—16

16—20

20—25

20—25

预热闪光焊钢筋最大直径

mm

20—22

32—36

40

40

40

每小时最大焊接件数

 

50

75

20—30

80

120

冷却水消耗量

  L/h

200

200

200

200

600

压缩空气压力

MPa

 

 

 

0.55

0.6

压缩空气消耗量

M3/h

 

 

 

15

5
2.2 作业条件：
2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。
2.2.2对焊机有配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。
2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。
2.2.4 作业场地应有安全防护设施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。
3 操作工艺
3.1 工艺流程：
检查设备→选择焊接工艺及参数→ 试焊、作模拟试件→ 送试 →确定焊接参数→ 焊接→ 质量检验
3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：
闭合电路→闪光/(两钢筋端面轻微接触) →
→ 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) → 带电顶锻→ →无电顶锻
3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路→ 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) →
→连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) → 带电顶锻 →
→无电顶锻
3.1.3 闪光-预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路→ 一次闪光闪平端面/(两钢筋端面轻微徐徐接触) →
→断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) →
 →二次连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触→ 带电顶锻 →→无电顶锻
3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表4—21的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。
Ⅳ级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光一预热闪光焊工艺。
连续闪光焊钢筋上限直径    表4—21

焊机容量(KVA)

钢筋级别

钢筋直径(mm)

150

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

25

22

20

100

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

20

18

16

75

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

16

14

12
3.3 焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。
3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。
3.5 试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。
3.6 对焊焊接操作：
3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借助操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。
3.6.2 预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。
3.6.3 闪光一顶热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。
3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：
3.6.4.1焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。
3.6.4.2 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。
3.6.4.3 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。
3.6.4.4 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。
3.6.4.5 接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。
3.6.4.6 焊接后销冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。
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、同一截面内接头的百分比，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 对焊接头的力学性能检验必须合格。
力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。
在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。
检验方法：检查焊接试件试验报告单。
4.2 基本项目：
钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：
4.2.1 接头部位不得有横向裂纹。
4.2.2 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤。
检验方法：观察检查。
4.3 允许偏差项目：
4.3.1 接头处的弯折角不大于4度。
4.3.2 接头处的轴线偏移，不大于0.1倍钢筋直径，同时不大于2mm。
检验方法：目测或量测。
5 成品保护
焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
6 应注意的质量问题
6.1 在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应参照表4—22查找原因，及时消除。
6.2 冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行。冷拉过程中，若在接头部位发生断裂时，可在切除热影响区(离焊缝中心约0.7倍钢筋直径)后再焊再拉，但不得多于两次。同时，其冷拉工艺与要求应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)的规定。
7 质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。
7.2 钢筋机械性能复试报告。
7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告，国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。
7.4 钢筋接头的拉伸试验报告、弯曲试验报告。
钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施    表4—22

项次

异常现象和缺陷种类

防止措施

1

烧化过程剧烈，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

焊缝金属过烧或热影响区过热

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；若不符合规定时，应更换钢筋

2．  采取低频预热方法，增加预热强度

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．  切除或矫直钢筋的接头
异常现象和缺陷种类
防止措施
1
烧化过程剧烈，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
焊缝金属过烧或热影响区过热
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；若不符合规定时，应更换钢筋
2．  采取低频预热方法，增加预热强度
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．  切除或矫直钢筋的接头
 

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