钢筋闪光对焊施工工艺标准

SGBZ-0211钢筋闪光对焊施工工艺标准

依据标准：

《建筑工程施工质量验收统一标准》         GB50300-2001

《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》   GB50204-2002

《钢筋焊接及验收规程》                   JGJ18-96

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、水源、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		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-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	mm	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对焊机及配套装置、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措施，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3.2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—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-预热闪光焊工艺。

连续闪光焊钢筋上限直径        表3.2

焊机容量（kVA）	钢筋级别	钢筋直径（mm）
160	Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级	25 22 20
100	Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级	20 18 16
80	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。连续闪光焊的留量见图3.3.a；闪光—预热闪光焊时的留量见图3.3.b。

图3.3

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，待预定的烧化留量消失后，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-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，必须煨直和或切除。

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。

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闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能试验，并应按下列规定抽取试件：

4.1.1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应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头，应按一批计算；

4.1.2外观检查的接头数量，应从每批中检查10％，且不得少于10个；

4.1.3力学性能试验时，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；

4.1.4焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时，可按生产时同等条件制作模拟试件；

4.1.5螺丝端杆接头可只做拉伸试验。

4.2闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：

4.2.1接头处不得有横向裂纹；

4.2.2与电极接触处的钢筋表面，I～Ⅲ级钢筋焊接时不得有明显烧伤；Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤；负温闪光对焊时，对于Ⅱ～Ⅳ级钢筋，均不得有烧伤；

4.2.3接头处的弯折角不得大于40；

4.2.4接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。

外观检查结果，当有1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。

4.3闪光对焊接头拉伸试验结果应符合下列要求：

4.3.1个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；余热处理Ⅲ级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧Ⅲ级钢筋抗拉强度570MPa；

4.3.2.应至少有2个试件断于焊缝之外，并呈延性断裂。

当试验结果有1个试件的抗拉强度小于上述规定值，或有2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应再取6个试件进行复验。复验结果，当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值时，或有3个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，应确认该批接头为不合格品。

4.4预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果，3个试件应全部断于焊缝之外，呈延性断裂。

当试验结果，有1个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应从成品中再切取3个试件进行复验。复验结果，当仍有1个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应确认该批接头为不合格品。

4.5模拟试件的试验结果不符合要求时，应从成品中再切取试件进行复验，其数量和要求应与初始试验时相同。

4.6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消除，且与母材的外表齐平。

弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行，焊缝应处于弯曲中心点，弯心直径和弯曲角应符合表4.6的规定，当弯至900，至少有2个试件不得发生破断。

闪光对焊接头弯曲试验指标表4.6

钢筋级别	弯心直径	弯曲角(0)
I级	2d	90
I级	4d	90
I级	5d	90
Ⅳ级	7d	90

注：

1.d为钢筋直径(mm)；

2.直径大于25mm的钢筋对焊接头，弯曲试验时弯心直径应增加1倍钢筋直径。

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。

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6.1查找原因，及时消除。

钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施    表6.1

项次	异常现象和缺陷种类	防止措施
1	烧化过分剧裂，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.消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

        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（离焊缝中心约为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《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002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钢筋接头拉伸试验报告、弯曲试验报告。

8、安全环保措施

8.1电焊机外壳，必须接地良好，其电源的装拆应由电工进行。

8.2电焊机要设单独的开关。开关应放在防雨的闸箱内，拉合时应戴手套侧向操作。

8.3焊钳与把线必须绝缘良好。连接牢固，更换焊条应戴手套。在潮湿的地点工作，应站在绝缘胶板或木板上。

8.4严禁在带压力的容器或管道上施焊，焊接带电的设备必须先切断电源。

8.5焊接贮存过易燃、易爆、有毒物品的容器或管道，必须清除干净．并将所有孔口打开。

8.6在密闭金属容器内施焊时，容器必须可靠接地，通风良好，并应有人监护。严禁向容器内输入氧气。

8.7焊接预热工件时，应有石棉布或档板等隔热措施。

8.8把线、地线，禁止与钢丝绳接触，更不用钢丝绳或机电设备代替零线。所有地线接头必须连接牢固。

8.9更换场地转动把线时，应切断电源，并不得手持把线爬梯登高。

8.10清除焊渣、采用电弧气刨清根时，应戴防护眼镜或面罩，防止铁渣飞溅伤人。

8.11多台焊机在一起集中施焊时，焊接平台或焊件必须接地。并应有隔光板。

8.12钍钨极要放置在密闭铅盒内，磨削钍钨极时，必须戴手套、口罩，并将粉尘及时排除。

8.13二氧化碳气体预热器的上壳应绝缘，端电压不应大于36伏。

8.14雷雨时，应停止露天焊接作业。

8.15施焊场地周围应清易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离。

8.16必须在易燃易燃气体或液体扩散区施焊时，应经有关部门检试许可后。方可施焊。

8.17工作结束，应切断焊机电源并检查操作地点，确认无起火危险后，方可离开。