竖向钢筋电渣压力焊接工法

竖向钢筋电渣压力焊接工法

一、前言

随着我国经济建设与建筑技术的迅速发展，现浇钢筋混凝土结构日益增多，尤其在高层建筑中，钢筋的直径大，用量多，现场施工中钢筋的竖向连接技术已成为工程单位普遍重视的问题。我局从1983年开始在一些工程中采用竖向钢筋电渣压力焊接工艺(这项工艺通过了局级鉴定并获得局科技进步奖)，后来，随着焊接机具的不断改进以及大量工程实践经验的积累，焊接工艺得以进一步发展和提高，形成了本工法。

二、工法特点

1.提高焊接质量，加快工程进度，改善劳动环境，降低工人的劳动强度，社会效益显著。

2.本工法焊接的轧后余热处理钢筋(国产新Ⅲ级钢筋)，焊后不会发生减强效应，扩大了电渣压力焊接工艺的应用范围。

3.与绑扎和电弧焊相比，采用本工法可改善被焊钢筋的受力状况，提高混凝土的灌筑质量，节约大量钢筋和电焊条，综合经济效益显

著。

4.与气压焊工艺相比，采用本工法钢筋端面不需进行特殊处理，简化了操作工艺。

三、适用范围

本工法适用于现浇钢筋混凝土建筑物或构筑物中(包括桥墩、水坝等)直径≤40mm的Ⅰ—Ⅲ级、新Ⅲ级竖向或斜向(倾斜度在4∶1范围内)钢筋的连接。

本工法要求电源电压为380V，低于5%时不宜施焊。

雨、雪天气如无有效的遮蔽设施，不得采用本工法施工。

四、基本原理

利用被焊钢筋之间通电后产生的电弧热熔化周围的焊剂而获得2000℃以上的高温渣池，将钢筋端头均匀熔化，再施加适当的挤压力形成牢固的接头(见图1)。

五、焊接工艺

(一)工艺流程

钢筋端部清理→安装焊接机头→装卡钢筋→放置铁丝球→安装焊剂盒→装填焊剂→接通电源、引弧、电弧、电渣→断电挤压→回收剩余焊剂→拆除焊接机头→敲去渣壳→质量检查。

(二)工艺过程(见图2)

(三)焊接参数(见表1)

(四)操作方法

1.焊前要对焊接机具进行检查调试，搭设好脚手架。

2.钢筋可采用剪切机或无齿锯下料，下料时要预留焊接损耗量30mm 左右。焊前钢筋端部要用钢丝刷清理干净。

3.装卡钢筋。先将焊接机头的下钳口卡在柱或墙伸出的钢筋上，然后将待焊钢筋卡入上钳口中，调整微调螺丝使上下钢筋在同一轴线

上。在上下钢筋之间放置引弧用的铁丝球，并使其与两钢筋端面紧密接触。

4.安装好焊剂盒，用石棉布将缝隙堵严，然后灌满焊剂。

5.按要求接好电源线，并仔细检查，无误后接通电源，引燃电弧，操纵手柄，调整钢筋间距，控制焊接电压在40—45V，使电弧稳定燃烧，焊剂熔化形成渣池。达到规定时间后，操纵手柄缓慢稳定地下送上钢筋进入渣池，此时应控制焊接电压在25V左右，电渣热使钢筋熔化。下送钢筋不能过快或过慢，以免电源短路或断路。钢筋端头均匀熔化达一定量后(可通过上钳口的行程掌握)，立即快速下送钢筋进行挤压，将熔化金属和溶渣从钢筋接合面中挤出，同时切断电源。挤压力无需很大，靠上钢筋自重即可。挤压延时几秒钟松开手柄。

6.如采用自动焊接机头，则电弧过程、电渣过程、挤压过程可自动控制。

7.焊接完成保温15—20s后，方可打开焊剂盒回收焊剂。在气温0℃以下焊接时，保温时间需适当延长。

8.在整个焊接过程中，上钢筋必须有辅助工扶正扶稳，不得晃动和互相碰撞。

(五)操作要点

引弧过程力求可靠，电弧过程延时充分，电渣过程短而稳定，挤压过程快速果断。

(六)在焊接轧后余热处理钢筋时，为避免热影响区过大而出现焊后减强效应，除掌握上述操作方法和要点外，还需注意以下事项：

1.电源电压不得低于370V。

2.焊接电流比表1中同直径钢筋提高一级，时间缩短10%。

3.电渣过程的时间应严格控制。

4.挤压时，除利用上钢筋自重外，还应增加0.3—0.5MPa挤压力。

(七)焊接大直径(36mm以上)钢筋注意事项：

1.钢筋下料时，应使端面尽量平整。

2.焊接过程中，电源电压应保持稳定，应避开用电高峰或专线供电。

3.可采取减小电流值、适当延长焊接时间、增加保温时间的办法，促使接头晶粒细化，提高接头机械性能。

六、焊接机具及材料

(一)焊接机具

1.焊接变压器：可选用BX—1000型弧焊机，也可选用专用焊接变压器。焊接变压器应满足引弧容易、焊接过程稳定、短路时电流小、

功率足够等要求。

2.焊接机头(又称焊接夹具)：应具有一定刚度，重量轻，使用灵巧，坚固耐用，上下钳口同心，安装钢筋后同心度应可调。

3.控制箱：由电压表、电流表、时间继电器、自动报警器等组成，便于操作者控制焊接参数，准确掌握焊接时间。

4.焊剂盒：直径为90—120mm，根据所焊钢筋的直径选用。

(二)辅助工具包括钢丝刷、焊剂桶、小铲子、扳手等。

(三)材料

1. 钢筋：采用本工法焊接的钢筋，其性能应符合下列标准的规定：《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB149991《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1301391《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB1301491）。

被焊钢筋端部如弯曲或扭曲应切除或矫正，铁锈、水泥、油污等附着物应清除干净。

2. 焊剂：采用431焊剂（高锰高硅低氟）。焊剂的性能应符合《碳素钢埋弧焊剂》（GB529385）的规定。焊剂使用前必须经250300℃烘焙2小时，回收后的焊剂要过筛去除熔渣、浮土及其他杂质，烘干后与新焊剂掺合使用。

3. 电源线：电源线的截面积根据所焊钢筋的焊接参数确定，一次线

长度按需要配置，二次线长度不应超过25cm。

4. 石棉布或硅酸铝毡：用于堵严焊剂盒下口与钢筋之间的缝隙，防止钢水流出。

5. 铁丝球：作为引弧用，铁丝球的材料可用绑扎钢筋的退火铁丝，球径为1012mm，球的每一层缠绕方向应相互成直角交叉。

七、劳动组织与管理

（一）劳动组织由4—5人组成1个焊接小组（见表2）。根据需要再临时配备电工、钢筋工、电气焊工、机械修理工、架子工等。

表2 焊接小组人员组成

(二)机具配备每个小组配备焊接机具1套，包括：焊接变压器1台，控制箱1个、焊接机头6—8个、辅助工具1套。

(三)劳动定额 1个小组每台班焊接φ16—钢筋接头90个，φ25—32钢筋接头80个，φ36—40钢筋接头70个。

八、质量检查与验收

焊接接头的质量检查方法及验收标准应严格按照《钢筋焊接及验收