电渣焊的原理与实践

电渣压力焊工作原理

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，熔化的金属形成熔钢筋电压力焊工作原理示意图

池，熔融的焊剂形成熔渣（渣池），1—混凝土；2—下钢筋；3—电源；4—上钢筋；5—覆盖于熔池之上，此时，随着电弧的夹具6—焊剂盒；7—铁丝球；8—焊剂

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。

要注意的问题是要掌握好顶压钢筋的规律。钢筋熔化剂接近规定熔化量时，即切断电源，迅速顶压钢筋，在持续数秒钟后，待钢筋接头初步冷却再松开操作杆，以保证钢筋的焊接质量。

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。

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。

钢筋压力焊机的焊接电源宜采用BX21000型焊接变压器，也可采用较小容量的同型号焊接变压器并联使用。焊接要经过引弧、电弧、电渣、挤压四个过程，其中引弧、挤压过程很短，对焊件加热有重要影响的是电弧和电渣过程。

（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。电渣压力焊触电事故原因及预防措施

一、电渣压力焊机二次空载电压触电事故分析

1、电渣压力焊机二次空载电压一般在65V-80V左右，其工作时间20%左右，空载时间80%左右，空载时间越长，人身触电危险性越大，焊把线接在建筑物的钢筋上，与整个建筑物金属全部连通，焊接好的钢筋林立密集，

作业场地狭小，地面钢筋堆放，作业人员长时间工作，一旦触及焊把线电源就有触电危险。

2、竖向焊接全部是崭新螺纹钢，质硬量重，作业用的劳保用品手套及鞋损坏快，没有及时更换劳防用品，手与脚可能直接接触钢筋，很容易触电危险。

3、潮湿和炎热的天气，汗湿程度严重，人体电阻明显下降，一旦触电，不容易摆脱，其危险性更大。

4、建筑业施工一般时间安排较紧，一层楼面一般需焊接钢筋成千上万根，钢筋焊接时需一次性完成，十多个小时连续作业是正常的，天气炎热的季节，长时间体力劳动和露天作业，人体极易疲劳，触电危险性同样较大。

钢筋电渣压力焊机安全操作规程：

(1)应根据施焊钢筋直径选择具有足够输出电流的电焊机，电源电缆和控制电缆连接应正确、牢固，控制箱的外壳应牢靠接地。

(2)施焊前，应检查供电电压并确认正常，当一次电压降大于8%时不宜焊接。焊接导线长度不得大于30m，截面面积不得小于50mm2。

(3)施焊前应检查并确认电源及控制电路正常，定时准确，误差不大于5%，机具的传动系统、夹装系统及焊钳的转动部分灵活自如，焊剂已干燥，所需附件齐全。

(4)施焊前，应按所焊钢筋的直径，根据参数表标定好所需的电流和时间。一般情况下，时间（s）可为钢筋的直径数（mm），电流（A）可为钢筋直径的20倍数（mm）。

(5)起弧前，上、下钢筋应对齐，钢筋端头应接触良好。对锈蚀并粘有水泥的钢筋应采用钢丝刷清除，并保证导电良好。

6)施焊过程中应随时检查焊接质量，当发现倾斜、偏心、未熔合、有气孔等现象时应重新施焊。

(7)每个接头焊完后，应停留5~6min保温，寒冷季节应适当延长。当拆下机具时，应扶住钢筋，过热的接头不得参与受力。焊渣应待完全冷却后清除。

(8)焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品，并必须采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒和火灾等事故的安全措施。

(9)现场使用的电焊机应设有防雨、防潮、防晒的机棚，并应装设相应的消防器材。

（10)高空焊接时，必须系好安全带，焊接周围和下方应采取防火措施，并应有专人监护。

(11)当清除焊缝焊渣时，应戴防护眼镜，以防敲击焊渣飞溅伤人。

(12)雨天不得去露天电焊。在潮湿地带作业时，操作人员站在铺有绝缘物品的地方，并应穿绝缘鞋。