钢筋气压焊

钢筋气压焊

采用氧乙炔火焰，对两钢筋接缝处进行加热，使其达到塑料状态后，施加适当压力，形成对接焊头的一种压焊方法。

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。

1．材料设备要求

（1）钢筋：须有出厂证明书和钢筋复试证明书，性能指标符合GB13013－91《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》及GB1499－91《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的规定。当两钢筋直径不相同时，其两直径之差不得大于7mm。当采用其他品种、规格钢筋进行气压焊时，应进行钢筋焊接性能试验。合格后方可采用。

（2）所用的气态氧（O2）的质量应符合GB3863中规定的I类或Ⅱ类一级的技术要求。

（3）乙炔气：宜用瓶装熔解乙炔，其纯度必须在98%（体积比）以上，磷化氢含量不得大于0.06%，硫化氢含量不得大于0.1%，水分含量不得大于1g/m3，丙酮含量应不大于45g/m3。

2．主要机具

供氧装置（氧气瓶）、乙炔气瓶、多嘴环管焊柜（或称为多嘴环管加热器）、加热器（手动式或电动式两种）、焊接决蛤（固定卡具、活动卡具）、辅助设备（无齿锯或切割机、磨光机、扳手）。

3．作业条件

（1）焊工必须有上岗证，不同级别的焊工有不同的作业允许范围，应符合国家标准的规定。辅助工应具有钢筋气压焊的有关知识和经验，掌握钢筋端部加工和钢筋安装的质量要求。

（2）施焊前搭好操作架子。

（3）在工程正式焊接之前，必须进行现场条件下钢筋气压焊工艺性能试验，经外观检查拉伸试验及弯曲试验合格，并确定焊接工艺参数。

（4）做好钢筋的下料工作，计算切割长度时，应考虑焊接接头的压缩量，每一接头的压缩量约为一个焊接钢筋直径的长度。

（5）接头位置应留在直线段上，不得在钢筋的弯曲处。

4操作工艺

工艺流程：

钢筋端头处理→安装接长钢筋→焊前检查→焊接→拆卸工具→质量检查（1）钢筋端头处理：进行气压焊的钢筋端头应切平不得形成马蹄形，压扁形、凸凹不平或弯曲，必要时宜用无齿锯切割，保证钢筋端头断面和轴线成直角，若有弯折或扭曲应切除，并用角向磨光机倒角露出金属光泽，没有氧化现象，并清除钢筋端头100mm范围内的锈蚀、油污、杂质等，打磨钢筋时应在当天进行，防止打磨后再生锈。

（2）安装接长钢筋：先将卡具卡在已处理好的两根钢筋上，接好的钢筋上下要同心，在一条直线上，固定卡具应将顶丝上紧，活动卡具要施加一定的初压力，初压力的大小要根据钢筋直径的粗细决定，宜为15～20Mpa。压焊面的形状如图2－48（a），局部缝隙不应大于3mm。

（3）焊前检查：焊前对钢筋及焊接设备应详细进行检查，以保证焊接正常进行。检查压焊面是否符合要求，上下钢筋是否同心，是否有弯曲现象。

（4）焊接开始时，火焰采用还原焰（也称碳化焰），目的是为防止钢筋端面氧化。火焰中心对准压焊面缝隙，使钢筋温度达到炽白状态（约1200℃），同时增大对钢筋的轴向压力，最终压力按钢筋截面积计达到30～40Mpa，使压焊面间隙完全闭合达到所要求的形状。加热过程中，如果压焊面间隙完全闭合之前发生灭火中断现象，应将钢筋断面重新打磨、安装，然后点燃火焰进行焊接。如果发生在间隙完全闭合之后，则可再次加热加压完成焊接操作。

（5）拆卸卡具：将火焰熄灭后，加压并稍延滞，红色消失后，呈暗红色即温度降至600～650℃，即可卸卡具，继续自然冷却。

（6）质量检查：包括外观检查和机械性能检查两部分。应对焊接接头逐一进行外观检查。并按规定分批切取接头进行机械性能检查。每批钢筋焊接接头经质量检验合格后，应填写质量合格证书。

（7）冬雨期施工：雨雪天工作焊接现场要有遮蔽措施，刮风时（风速超过5.4m/s），要有防风措施。压按作业后的钢筋接头不要马上接触冰雪，如环境温度在－15℃以下时应对接头采取预热、保温、缓冷措施。当环境温度低于－20℃时，不得进行施焊。

5．质量标准

（1）保证项目：

1）钢筋必须有出厂证及复试报告，质量必须符合有关标准的规定。

2）钢筋品种、规格和接头位置应符合设计图纸及施工规范的规定。

3）焊工必须有上岗证。

4）焊接接头机械性能检验必须符合规定。机械性能试验，一般以200个接头为一批。在现浇钢筋混凝土结构中，在同一楼层中以200个接头为一批，不足200个接头仍作为一批。抽样时从每批接头中随机取3个接头作拉伸试验，其抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值，3个试件均应断于压焊面之外，并呈塑性断裂。拉伸试验结果，若有一个试件不符合要求时，应切取6个接头进行复试。复试结果，若仍有一个接头不符合要求，则该批接头判断为不合格品。根据工程需要，也可切取3个接头作弯曲试验。从每批成品中切取3个试件进行弯曲试验，应将试件受压面凸起部分去除与钢筋外表面齐平。压焊面应处在弯曲中心点，弯至90度，试件不得在压焊面发生破断。试验结果，若有一个试件不符合要求，则该批接头判断为不合格品。

（2）基本项目：

1）接头膨胀形状应平滑，不应有显著的凸出和塌陷。

2）不应有横向裂纹。

3）墩粗区表面不得严重烧伤。

（3）允许偏差项目：见表2－52。

注：d为钢筋公称直径。

6．成品保护

（1）不得过早拆卸卡具，防止接头弯曲变形。

（2）焊后不准砸钢筋接头，不准往刚焊完后的接头上浇水。

（3）焊接时搭好架子，不准踩踏其他已绑好的钢筋。

7．应注意的质量问题

（1）接头弯曲变形：卡具拆卸过早，应在接头冷却后，再拆卸卡具。

（2）轴线偏移：对接钢筋时，上下没有对齐，造成两根钢筋中心线没有对准。

（3）压焊凸起、塌陷；加压过大、过早，应掌握好加热和加压的工艺。

适用范围

钢筋气压焊适合于现场焊接梁、板、柱的Ⅱ、III级直径为20一40mm的钢筋。不同直径的钢筋也可焊接，但直径差不大于7mm。钢筋弯曲的地方不能焊。进口钢筋的焊接，要先做试验，以验证它的可焊性。

质量要求

钢筋接头的质量分外观检查和取样破损检查两种。外观检查不符合要求的应重新焊接，具体要求如下：

(1)焊接部位钢筋轴线偏差应小于钢筋直径的1／10。不同直径焊接接头偏心应小于钢筋直径

的1／10，而且小直径钢筋不得偌出大直径钢筋范围。

(2)焊接处隆起的直径不小于钢筋直径的1.4倍。隆起的变形长度不小于钢筋直径的1.3—1.5

倍。

(3)焊接接头隆起形状不应有显著的凸出和塌陷；不应有裂缝，并不得有过烧现象，即表面呈

现狙糙裂缝和蜂窝状。

(4)焊接钢筋轴线夹角不得大于4度。

钢筋抽样破损检查

在外观合格的基础上作随机取样检验，以200个接头为一批，从每批中割取3个试件做拉伸试验，有一根不合格，应加倍取样复试，如仍有一个试件达不到强度，该批结头为不合格品，要返工重焊。

钢筋接头试验的取样批量、取样方法和取模数：

(1)取样批量，在一般构筑物中，以200个接头为一批；在现浇钢筋混凝土房屋结构中，在同

一楼层中以200个接头为一批。不足200个接头仍作为一批。

(2)取样方法和取样数量：从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验。根据工程需要，也可

另切取3个接头，做弯曲试验．

（3）拉伸试样长度取8d+300mm，弯曲试样长度应不小于规定数值。

缺陷和探伤

气压焊的缺陷和闪光焊比较接近，都是以平面状缺陷为主。主要有未焊合和光斑。其他是过烧和推凸引起的裂纹缺陷。气压焊的推广和使用受到影响，重要的原因之一是气压焊探伤技术跟不上。

针对光斑缺陷没有好的探伤办法。因光斑引起的断轨事故较多。光斑缺陷其实就是一种介于焊合和未焊合之间的一种情形。在熔合面上形成光滑平整的大面积区域。极大的影响了强度造成断轨。

这种缺陷因为没有夹杂物质因此无声波反射故很难探测.使用更高的频率是解决问题的途径之一.

对于未焊合缺陷来说是比较容易检测的.使用常规的斜探头利用角反射也可以探到.值得注意的是

未焊合缺陷的分布是有规律的.一般在表面下1-2毫米.即钢轨焊缝的外表面焊合了，而内部却有未焊合区域。以轨腭,轨头顶部更容易出现.严重时会露头.打磨过程中会看到.这主要是加热和挤压不