电弧焊及电渣压力焊的施工方法

　　本工程主要采用帮条焊、搭接焊接头形式。

　　⑴帮头焊：帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的接驳，帮头宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其操作要点如下：先将主筋和帮条间用四点定位焊固定，离端部约20mm，主筋间隙留2～5 mm。施焊应在帮条内侧开始打弧，收弧时弧坑应填满，并向帮条一侧拉出灭弧。尽量施水平焊，需多层焊时，第一层焊的电流可以稍大，以增加熔化深度，焊完一层之后，应将焊渣清除干净。当需要立焊时，焊接电流应比平焊减少10%～15%。当不能进行双面焊时，可采用单面焊接，但帮条长度要比双面焊加大一倍。

　　⑵搭接焊：搭接焊只适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的焊接，其制作要点除注意对钢筋搭接部位的预弯和安装，应确保两钢筋轴线相重合之外、其余则与帮条焊工艺基本相同。

　　⑶竖向钢筋电渣压力焊

　　电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。电渣压力焊钢筋每层设一个接头。

　　⑷电渣压力焊接工艺

　　电渣压力焊接工艺分为"造渣过程"和"电渣过程"，这两个过程是不间断的连续操作过程。

　　①"造渣过程"是接通电源后，上、下钢筋端面之间产生电弧，焊剂在电弧周围熔化，在电弧热能的作用下，焊剂熔化逐渐增多，形成一定深度渣池，在形成渣池的同时电弧的作用把钢筋端面逐渐烧平。

　　②"电渣过程"，把上钢筋端头浸入渣池中，利用电阻热能使钢筋端面熔化，在钢筋端面形成有利于焊接的形状和熔化层，待钢筋熔化量达到规定后，立即断电顶压，排出全部熔渣和熔化金属，完成焊接过程。

　　⑸电渣压力焊施焊接工艺程序

　　①安装焊接钢筋→安装引弧铁丝球→缠绕石棉绳装上焊剂合→装放焊剂→接通电源，"造渣"工作电压40～50V，"电渣"工作电压20～25V→造渣过程形成渣池→电渣过程钢筋端面熔化→切断电源顶压钢筋完成焊接→卸出焊剂拆卸焊盒→拆除夹具。

　　②焊接钢筋时，用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋，上下钢筋安装时，中心线要一致。

　　③安放引弧铁丝球：抬起上钢筋，将预先准备好的铁丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置，放下上钢筋，轻压铁丝球，使接触良好。放下钢筋时，要防止铁丝球被压扁变形。

　　④装上焊剂盒：先在安装焊剂盒底部的位置缠上石绵绳然后再装上焊剂盒，并往焊剂盒满装焊剂。

　　⑤安装焊剂盒时，焊接口位于焊剂盒的中部，石棉绳缠绕应严密，防止焊剂泄漏。

　　⑥接通电源，引弧造渣：按下开关，接通电源，在接通电源的同时将上钢筋微微向上提，引然电弧，同时进行"造渣延时读数"计算造渣通电时间。

　　⑦"造渣过程"工作电压控制在20～25V 之间，电渣通电时间约占整个焊接过程所需时间的1/4。

　　⑧顶压钢筋，完成焊接："电渣过程"延时完成，电渣过程结束，即切断电源，同时迅速顶压钢筋，形成焊接接头。卸出焊剂，拆除焊剂盒、石棉绳及夹具。

　　⑨卸出焊剂时，应将料斗卡在剂盒下方，回收的焊应除去熔渣及杂物，受潮的焊剂应烘、焙干燥后方可重复使用。

　　⑩钢筋焊接完成后，应及时进行焊接接头外观检查，外观检查不合格的接头，应切除重焊。

篇2：竖向粗钢筋电渣压力焊施工技术

　　竖向粗钢筋电渣压力焊施工技术

　　本工程Φ18及以上的柱Ⅱ级竖向钢筋拟采用电渣压力焊连接技术。我公司已在多个工程中应用了该项施工新技术，并在提高施工质量、加快施工进度，降低施工成本等方面取得了良好的效果。

　　一、施工原理

　　电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。该工艺工效高、成本低、易操作和工作环境好等特点。是建设部推广应用的"十新"技术之一。一般用于现浇钢筋混凝土结构竖向粗钢筋的连接。

　　本工程采用全自动电渣压力焊机进行焊接，其具体焊接原理图如下：

　　二、材料机具及作业条件

　　(一)材料机具

　　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)焊剂：

　　焊剂的性能应符合GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。焊剂型号为HJ401，常用的为熔炼型高锰高硅低氟焊剂或中锰高硅低氟焊剂。

　　焊剂应存放在干燥的库房内，防止受潮。如受潮，使用前须经250～300℃烘焙2H。使用中回收的焊剂，应除去熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。焊剂应有出厂合格证。

　　3)主要机具：

　　自动电渣压力焊设备包括：焊接电源、控制箱、操作箱、焊接机头等。

　　焊接电源。钢筋电渣压力焊宜采用次级空载电压较高(TSV以上)的交流或直流焊接电源。(一般32mm直径及以下的钢筋焊接时，可采用容量为600A的焊接电源；32MM直径及以上的钢筋焊接时，应采用容量为1000A的焊接电源)。当焊机容量较小时，也可以采用较小容量的同型号，同性能的两台焊机并联使用。

　　(二)作业条件

　　1)焊工必须持有有效的焊工考试合格证。

　　2)设备应符合要求。焊接夹具应有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作方便。焊剂罐的直径与所焊钢筋直径相适应，不致在焊接过程中烧坏。电压表、时间显示器应配备齐全，以便操作者准确掌握各项焊接参数。

　　3)电源应符合要求。当电源电压下降大于5％，则不宜进行焊接。

　　4)作业场地应有安全防护措施，制定和执行安全技术措施，加强焊工的劳动保护，防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏机器等事故。

　　5)注意接头位置，注意同一区段内有接头钢筋截面面积的百分比，不符合《混凝土结构工程施工及验收质量标准》有关条款的规定时，要调整接头位置后才能施焊。

　　三、工艺流程及作业方法

　　(一)工艺流程：

　　检查设备、电源-钢筋端头制备-选择焊接参数-装焊接夹具和钢筋-安放铁丝球(也可省去)-安放焊剂灌、填装焊剂-试焊、作试件-确定焊接参数-施焊-回收焊剂-卸下夹具-质量检查。

　　电渣压力焊的工艺过程：闭合电路-引弧-电弧过程-电渣过程-挤压断电。

　　（二）作业方法：

　　1)检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。

　　2)钢筋端头制备：

　　钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的(150MM区段内)钢筋表面上的锈斑，油污、杂物等，应清除干净，钢筋端都若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用静压矫直。

　　3)选择焊接参数：

　　钢筋电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压和焊接通电时间，参见下表(其中U1为电弧过程的电压，U2为电渣过程的电压；t1为电弧过程的时间，t2为电渣过程的时间)。

　　钢筋直径(mm)焊接电流(A)焊接电压(V)焊接时间(s)钢筋熔化量(MM)

　　U1U2T1T2

　　16200-25040-4522-2714420-25

　　18250-30040-4522-2715520-25

　　20300-35040-4522-2717520-25

　　22350-40040-4522-2718620-25

　　25400-45040-4522-2721620-25

　　28500-55040-4522-2724620-25

　　32600-65040-4522-2727725-30

　　36700-75040-4522-2730825-30

　　40800-85040-4522-2733925-30

　　不同直径钢筋焊接时，按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间延长约10％。

　　4)安装焊接夹具和钢筋：夹具的下钳口应夹紧于下钢筋端部的适当位置，一般为1/2焊剂罐高度偏下5-10mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。上钢筋放入夹具钳口后，调准动夹头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，方可夹紧钢筋。钢筋一经夹紧，严防晃动，以免上下钢筋错位和夹具变形。

　　5)安放引弧用的铁丝球(也可省去)。安放焊剂罐、填装焊剂。

　　6)试焊、作试件、确定焊接参数：在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。合格后，方可正式生产。当采用半自动、自动控制焊接设备时，应按照确定的参数设定好设备的各项控制数据，以确保焊接接头质量可靠。

　　7)施焊操作要点。

　　①闭合回路、引弧：通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。

　　②电弧过程：引燃电弧后，应控制电压值。借助操纵杆使上下钢筋端面之间保持一定的间距，进行电弧过程的延时，使焊剂不断熔化而形成必要深度的渣池。

　　③电渣过程：随后逐渐下送钢筋，使上钢筋端都插入渣池，电弧熄灭，进入电渣过程的延时，使钢筋全断面加速熔化。

　　④挤压断电：电渣过程结束，迅速下送上钢筋，使其端面与下钢筋端面相互接触，趁热排除熔渣和熔化金属。同时切断焊接电源。

　　⑤接头焊毕，应停歇20-30s后才可回收焊剂和卸下焊接夹具。

　　四、质量要求及检验方法

　　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。

　　检验方法：检查出厂质量证明书和试验报告单。

　　2)钢筋的规格，焊接接头的位置，同一区段内有接头钢筋面积的百分比,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。

　　3)电渣压力焊接头的力学性能检验必须合格。

　　力学性能检验时，从每批接头中随机切取3个接头作拉伸试验。

　　在一般构筑物中，以300个同钢筋级别接头作为一批。在现浇钢筋混凝土多层结构中，以每一楼层或施工区段的同级别钢筋接头作为一批，不足300个接头仍作为一批。

　　检验方法：检查焊接试件试验报告。

　　五、质量通病预防措施

　　质量检查：在钢筋电渣压力焊的焊接生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、焊包不饱满等焊接缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。切除接头时，应切除热影响区的钢筋，即离焊缝中心约为1.1倍钢筋直径的长度范围内的部分应切除。

　　在钢筋电渣压力焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一环节。接头部位应清理干净；钢筋安装应上下同心；夹具紧固，严防晃动；引弧过程，力求可靠；电弧过程，延时充分，电渣过程，短而稳定；挤压过程，压力适当。若出现异常现象。

　　应参照下表查找原因，及时清除。

　　钢筋电渣压力焊接头焊接缺陷与防止措施表

　　缺陷性质防治措施

　　轴线偏移钢筋的焊接端部力求挺直；正确安装夹具和钢筋；及时修理或更换已变形的电极钳口；焊接操作过程避免晃动；

　　接头弯折钢筋的焊接端部力求挺直；正确安装钢筋并在焊接时始终扶持端正；焊毕，适当廷长扶持上钢筋的时间；及时修理或更换已变形的电极钳口。

　　结合不良正确调整动夹头的起始点，确保上钢筋下送到位；避免下钢筋伸出钳口的长度过短，确保熔池金属受到焊剂正常依托；防止在焊接时焊剂局部泄漏，避免熔池金属局部流失；避免顶压前过早断电，有效地排除夹渣。

　　焊包不均减少钢筋端部的不平整度；焊剂要装得四周均匀；焊剂回收使用时要排除一切杂质；避免电弧电压过高，减少偏弧现象；防止在焊接时焊剂局部泄漏，避免熔池金属局部流失。

　　过热合理选择焊接参数；减少焊接时差间；缩短电渣过程。

　　气孔、夹渣遵守使用焊剂的有关规定；钢筋端部要清除干净；缩短电渣过程；及时进行顶压过程。