电渣压力焊施工工艺

钢筋电渣压力焊连接工艺

电渣压力焊连接工艺简介：

1 工作原理

钢筋电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。

电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段：引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。

焊接开始时，首先在上、下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧周围焊剂熔化形成空穴；随之焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣（渣池），覆盖于熔池之上，此时，随着电弧的燃烧，上、下两钢筋羰部逐渐熔化，将上钢筋不断下送，以保持电弧的稳定，继续电弧过程；随电弧过程的延续，两钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待达到一定深度时，加快上钢筋的下送速度，使其端部直接与渣池接触，这时，电弧熄灭而变电弧过程为电渣过程；待电渣过程产生的电阻热使上、下两钢筋的端部达到全截面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，挤出全部熔渣和液态金属，随即切断焊接电源，完成了焊接工作。

电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在4：1范围内）钢筋的连接，特别是对于高层建筑的柱、墙钢筋，应用尤为广泛。

2 焊接设备和材料

1、焊接机具

（1）焊接电源

电渣压力焊可采用交流或直流焊接电源，焊机容量应根据所焊钢筋的直径选定。由于电渣压力焊机的生产厂家很多，产品设计各有不相同，所以配用焊接电源的型号也同，常用的多为弧焊电源（电弧焊机），如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

（2）焊接夹具

焊接夹具由立柱、传动机械、上、下夹钳、焊剂筒等组成，其上安装有监控器，即控制开关、次级电压表、时间显示器（蜂鸣器）等，焊接夹具应具有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作便利；焊剂筒的直径应与所焊钢筋直径相适应；监控器上的附件（如电压表、时间显示器等）应配备齐全。

（3）控制箱

控制箱的主要作用是通过焊工操作，使弧焊电源的初级线接通或断开，控制箱正面板上装有初级电压表、电源开关、指示灯、信号电铃等，也可刻制焊接参数表，供操作人员参考。

2、焊剂

（1）焊剂的作用

熔化后产生气体和熔渣，保护电弧和熔池，保护焊缝金属，更好地防止氧化和氮化；减少焊缝金属中化学元素的蒸发和烧损；使焊接过程稳定；具有脱氧和掺合金的作用，使焊缝金属获得所需要的化学成分和力学性能；焊剂熔化后形成渣池，电流通过渣池产生大量的电阴热；包托被挤出的液态金属和熔渣，使接头获得良好盛开；渣壳对接头有保温和缓冷作用。

（2）常用焊剂

焊剂牌号为“焊剂×××”其中第一位数字表示焊剂中氧化锰含量，第二位数字表示二氧化硅和氟化钙含量，第三个数字表示同一牌号焊剂的不同品种。

施工中最常用的焊剂牌号为“焊剂431”，它是高锰、高硅、低氟类型的，可交、直流两用，适合于焊接重要的低碳钢钢筋及普通低合金钢钢筋。与“焊剂432”性能相近的还有“焊剂350”、“焊剂360”、“焊剂430”、“焊剂433”等。

“焊剂”亦可写成“HJ”如“焊剂431”写成“HJ431”。

有关部门正在研制专用电渣压力焊的焊剂。

3 操作要点

1、工艺过程

（1）工作示意见图4-17。操作前应将钢筋待焊端部约150mm范围内的铁锈、杂物以及油污清除干净；要根据竖向钢筋接头的高度搭设必要的操作架子，确保工人扶直钢筋时操作方便，并防止钢筋在夹紧后晃动。

1-钢筋；2-铁丝圈；

3-焊剂；4-焊剂筒

（2）焊接夹具的上、下钳口应夹紧于上、下钢筋的适当位置，钢筋一经夹紧不得晃动。

（3）引弧宜采用铁丝圈或焊条引弧法，就是在两钢筋的间隙中预先安放一个引弧铁丝圈（高约10mm）或1根焊条芯（直径为3.2mm，高约10mm），由于铁丝（焊条芯）细，电流密度大，便立即熔化、蒸发，原子电离而引弧；亦可采用直接引弧法，就是将上钢筋与下钢筋接触，接通焊接电源后，即将上钢筋提升2～4mm，引燃电弧。

（4）经过四阶段的焊接过程（引弧、电弧、电渣、顶压）之后，接头焊毕应适当停歇，方可回收焊剂和卸下焊接夹具，敲去渣壳；四周焊包应均匀，凸出钢筋表面的高度应不小4mm（见图4-18）。

（5）焊接注意事项：

1）焊剂使用前，须经恒温250℃烘焙1～2h；焊剂回收重复使用时，应除去熔渣和杂物，如果受潮，尚须再烘焙。

2）焊前应检查电路，观察网路电压波动情况，如电源的电压降大于5％，则不宜进行焊接。

2、焊接参数

电渣压力焊的焊接参数应包括焊接电流、电压和通电时间，并应符合表4-21的规定。

电渣压力焊焊接参数表4-21

对不同直径的钢筋进行焊接时，应按较细钢筋的直径选择参数；焊接时间可适当延长。

3、焊接缺陷及消除

在焊接生产中，焊工应随时进行自检，当发现焊接接头有偏心、弯折、烧伤等缺陷时，宜按表4-22查找原因和采取措施，及时消除。

电渣压力焊接头焊接缺陷及消除措施表4-22

4 质量检查与验收

1、外观检查

接头应逐个进行外观检查，检查结果应符合下列要求：

（1）四周焊包凸出钢筋表面的高度就符合图4-18的尺寸。

（2）钢筋表面无烧伤缺陷。

（3）接头处的弯折角不得大于4°。

（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。

对外观检查不合格的接头，应切除重焊，或采取补强焊接措施。

2、力学性能的试验

（1）取样

从每批接头中任意切取3个试件作拉伸试验。分批方法为：

1）在一般构筑物中，应以300个同级别钢筋接头作为一批。

2）在现浇钢筋混凝土多层结构中，应以每一楼层或施工区段中300个同级别钢筋接头为一批，不足300个接头仍应作为一批。

（2）评定

接头拉伸试验结果中，3个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值。若有1个试件的抗拉强度低于规定值，则应再取6个试件进行复验；复验结果若仍有1个试件的抗拉强度低于规定值，则应确认该批接头为不合格品。