浅谈钢筋气压焊接常见质量问题及防治措施

浅谈钢筋气压焊接常见质量问题及防治措施摘要分析钢筋气压焊接常见的质量问题,并探讨防治措施。

关键词钢筋气压焊接;问题;防治措施
钢筋气压焊接是采用氧——乙炔火焰对两钢筋连接处加热,使之达到塑性状态后,施加适当轴向压力,从而形成牢固对焊接头的施工方法。

适用于工业与民用建筑物、构筑物的钢筋混凝土结构中φ16-40mm的I、Ⅱ级钢筋,在垂直、水平和倾斜位置的纵向对接接头的焊接。

目前气压焊接多为手工操作,如果操作不当,工艺参数选择不合理,钢筋材质不适宜等,会产生各种缺陷。

本文将对气压焊操作中常出现的质量问题进行分析,并在此基础上探讨防治措施。

1钢筋接头成形质量问题
1)现象。

①焊接头镦粗区的最大直径小于1.4d,变形长度小于1.2d。

②焊接头镦粗区出现帽檐状。

2)原因分析。

①焊接时加热温度不够,焊缝区未达到可焊温度,或者最终顶压力未达到要求(固态焊法需30MPa)。

②装卡钢筋时,夹具的顶紧螺丝未顶紧,造成加压时钢筋打滑,顶压力施加不上。

③装卡钢筋时,夹具的活动夹头没有回到原始位置,造成加压时活动夹头行程不够,镦粗头尚未压成,活动夹头已不再往前移动。

④焊接加热时,只在压焊面局部加热加压,容易在压焊面部出现帽据状镦粗头。

3)预防措施。

①焊接时焊缝区加热温度要达到可焊温度,最终顶压力要达到要求(固态焊法需30MPa)。

②加热时,焊炬摆幅要达到两倍d,并且高温区要集中在焊缝处,温度分布均匀。

加压时注意,使镦粗区直径达到 1.4倍d以上,变形长度达1.2-1.5d,形状均匀、平滑。

③装夹具前要检查夹具的活动夹头是否回到原来位置。

施焊前要检查顶紧螺丝是否顶紧。

对于抱紧式夹具或凸轮压紧式夹具,也要检查钢筋上紧情况。

4)治理方法。

①对于镦粗头直径小、变形长度不够的焊接接头,可以装上夹具,重新加热、加压,使镦粗头达到合格要求。

②帽檐状镦粗头要割掉重新焊接。

2接头偏心和倾斜
1)现象。

①焊接头两端轴线偏移大于0.15d(d为较小钢筋直径),或超过4mm;
②接头弯折角度大于4o。

2)原因分析。

①钢筋端面处理不平,有倾斜角或马蹄端面。

②焊接夹具变形质量差,两夹头不同轴或夹具刚度不够。

③夹具的调向螺丝没有调整好。

④钢筋装卡时,两钢筋轴线未对正。

⑤焊接夹具拆卸过早。

⑥钢筋末夹紧就进行焊接。

3)预防措施。

①钢筋要用砂轮切割机下料,使钢筋端面与轴线垂直,端头处理不合格的不应焊接。

②两钢筋夹持于夹具内,轴线要对正,注意调整好调节器调向螺丝。

③焊接前要检查夹具质量,有无产生偏心和弯折的可能。

办法是用两根光圆短钢筋安装在夹具上,直观检查两夹头是否同轴。

不要用变形钢筋,不便于直观检查。

④确认夹紧钢筋后再施焊。

⑤焊接完成后,不能立即卸下卡具,待接头红色消失后,再卸下夹具,以免钢筋倾斜。

4)治理方法。

①弯折角大于4o的可以加热后校正。

②偏心大于0.15d或大于4mm的要割掉重焊。

3偏凸、压焊面偏移
1)现象。

①焊接镦粗头不均匀,一侧膨鼓过大,另一侧没有膨鼓。

②镦粗区最大直径处与压焊面偏移量大于0.2d。

2)原因分析。

①加热过程中,钢筋没有在焊炬环形的中央,使钢筋受热不均匀,靠近火嘴一侧加热温度过高,另一侧加热温度低,加压后产生偏凸。

②焊接两侧加热长度不等,高温区偏离焊缝。

③不同直径钢筋焊接时,容易出现压焊偏移。

因为粗、细钢筋焊接所需热量不同。

3)防治措施。

①同直径钢筋两端头加热幅度应对称。

②异直径钢筋焊接时,对较大直径钢筋加热时间应较长。

③焊接镦粗区有偏凸或压焊面偏移现象时,应切除重新焊接。

4过烧、纵向裂纹
1)现象。

①钢筋压焊区表面有严重过烧现象,形状类似“铁渣”。

②镦粗区表面局部纵向裂纹宽度大于3mm。

2)原因分析。

①加热温度过高,接近熔点温度,同时由于氧化性气体的渗入,使晶粒间的物质氧化,破坏了晶粒间的联系,造成过烧。

②加热过程结束,焊炬已停火,但仍继续加压力,使撤粗区表面压出裂纹。

③钢筋母材本身有纵向裂纹,施焊前未发现,一经加压产生纵向裂纹。

④加热器摆动不匀。

3)预防措施。

①加热、加压操作要符合工艺规程要求。

②施焊钢筋要经过仔细检查,有裂纹的钢筋不能施焊。

③焊炬功率的选择要与钢筋直径相适应。

4)治理方法。

①过烧的接头是无法挽救的缺陷,必须割除重焊。

②镦粗区纵向裂纹大于3mm时,要割掉重焊。

5平破面(未焊合)
1)现象。

焊接接头受力后从压焊面破断,断面呈平口,没有焊合现象。

2)原因分析。

①钢筋端头处理不清洁,有锈、油污、水泥等附着物。

②钢筋装夹间隙大于3mm,或端面毛刺没有磨削净,使压焊面产生间隙。

③装卡好的钢筋没有在当天施焊,压焊面被污染。

④加热时火焰利用不正确,加热温度不够或热量分布不均,使压焊面氧化。

⑤顶压力过小。

⑥中途灭火或火焰不当。

3)预防措施。

①钢筋下料要用砂轮锯,使钢筋的压焊面尽可能与轴线成直角切断,不要用剪切方式或气割切断钢筋。

因剪切钢筋容易产生端头弯曲或端面缺肉情况。

气割使端面凹凸不平,产生氧化膜,磨光机很难磨平。

(熔态焊法可省去打磨钢筋端面)。

②在压焊作业之前(指压焊作业当天,有可能的话,尽量在安装夹具前),合理选择焊接参数,必须用磨光机把钢筋的压焊面及周边锈、油污、水泥浆等附着物完全清除干净,因长期搁置,压焊面容易被尘土等异物污染。

(熔态焊法可省去打磨钢筋端面)。

③用磨光机削除周边的尖角、毛刺(注意倒角不要过大,防止压焊后形成凹痕),使压焊面装卡时尽量不产生间隙。

平破面产生的几率与间隙大小有关,间隙越大,产生平破面的可能性越大。

(熔态焊法可省去打磨钢筋端面)。

④加热初期要特别注意用碳化焰包围焊缝隙,火焰不能离开,否则压焊容易产生氧化膜,导致平破面的产生。

⑤气压焊时,应根据钢筋直径和焊接设备等具体条件选用等压法、二次加压法或三次加压法焊接工艺。

在两根钢筋缝隙密合和檄粗过程中,对钢筋施加的轴间压力,按钢筋横截面面积计算为,应为30-40MPa。

(固态焊法适用)。

⑥气压焊的开始阶段应采用碳化焰,对准两钢筋接缝中集中加热,并应使其内焰包住缝隙,防止钢筋端面产生氧化。

在确认两根钢筋缝隙完全密合后,应改用中性焰,以压焊面为中心,在两侧各一倍钢筋直径长度范围内往复宽幅加热。

钢筋端面的加热温度应为1150-1250℃,钢筋端部表面的加热温度应稍高于该温度,并应随钢筋直径大小而产生的温度梯差确定。

(固态焊法适用)。

⑦气压焊施焊中,通过最终的加热加压,应使接头的镦粗区形成规定的形状,然后应停止加热,略为延时,卸除压力拆下焊接夹具。

4)治理方法。

在加热过程中,当钢筋端面缝隙完全密合之前发生灭火中断现象时,应将钢筋取下重新打磨(固态焊法适用)、安装,然后点燃火焰进行焊接,当发生在钢筋端面缝隙完全密合之后,可继续加热加压。

参考文献
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