钢筋闪光对焊与电渣压力焊的区别

钢筋闪光对焊与电渣压力焊的区别
钢筋闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热，使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法钢筋闪光对焊的焊接工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光－预热闪光焊等，根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。

1．连续闪光焊
连续闪光焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程（图9-79a）。

施焊时，先闭合一次电路，使两根钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒——闪光，接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触，形成连续闪光。

当闪光到预定的长度，使钢筋端头加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻。

先带电顶锻，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。

2．预热闪光焊
预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。

其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程（图9-79b）。

施焊时先闭合电源，然后使两根钢筋端面交替地接触和分开，这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光，而形成预热过程。

当钢筋达到预热温度后进入闪光阶段，随后顶锻而成。

3．闪光－预热闪光焊
闪光－预热闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。

其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程（图9-79c）。

施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。

图9-79 钢筋闪光对焊工艺过程图解
（a）连续闪光焊；（b）预热闪光焊；（c）闪光－预热－闪光焊
t1-闪光时间；t1.1-一次闪光时间；t1.2-二次闪光时间；t2-预热时间；t3-顶锻时间
9-5-2-3 对焊参数
对焊参数包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。

采用预热闪光焊时，还要有预热留量与预热频率等参数。

连续闪光焊和闪光－预热－闪光焊的各项留量图解见图9-80。

图9-80 闪光对焊各项留量图解
（a）连续闪光焊；（b）闪光－预热－闪光焊
L1、L2-调伸长度；a1＋a2-闪光留量；a1.1＋a2.1-一次闪光留量；a1.2＋a2.2-二次闪光留量；
b1＋b2-预热留量；c1＋c2-顶锻留量；c'1＋c'2-有电顶锻留量；c"1＋c"2-无电顶锻留量1．调伸长度
调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。

调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关，应使接头能均匀加热，并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。

调伸长度取值：HPB235级钢筋为0.75~1.25d，HRB335与HRB400级钢筋为1.0~1.5d（d——钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。

2．闪光留量与闪光速度
闪光（烧化）留量是指在闪光过程中，闪出金属所消耗的钢筋长度。

闪光留量的选择，应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀，并达到足够的温度。

闪光留量取值：连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和，另加8mm；预热闪光焊为8~10mm；闪光－预热－闪光焊
的一次闪光为两钢筋切断时刀口严重压伤部分之和，二次闪光为8~10mm（直径大的钢筋取大值）。

闪光速度由慢到快，开始时近于零，而后约1mm/s，终止时达1.5~2mm/s。

3．预热留量与预热频率
预热程度由预热留量与预热频率来控制。

预热留量的选择，应使接头充分加热。

预热留量取值：对预热闪光焊为4~7mm，对闪光－预热－闪光焊为2~7mm（直径大的钢筋取大值）。

预热频率取值：对HPB235级钢筋宜高些；对HRB335, HRB400级钢筋宜适中（1~2次/s）,以扩大接头处加热范围，减少温度梯度。

4．顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力
顶锻留量是指在闪光结束，将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。

顶锻留量的选择，应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形。

顶锻留量宜取4~10mm，级别高或直径大的钢筋取大值。

其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。

顶锻速度应越快越好，特别是顶锻开始的0.1s应将钢筋压缩2~3mm，使焊口迅速闭合不致氧化，而后断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束。

顶锻压力应足以将全部的熔化金属从接头内挤出，而且还要使邻近接头处（约10mm）的金属产生适当的塑性变形。

5．变压器级次
变压器级次用以调节焊接电流大小。

钢筋级别高或直径大，其级次要高。

焊接时如火花过大并有强烈声响，应降低变压器级次。

当电压降低5%左右时，应提高变压器级次1级。

6．RRB400级钢筋闪光对焊时，与热轧钢筋比较，应减小调伸长度，提高焊接变压器级数，缩短加热时间，快速顶锻，形成快热快冷条件，使热影响区长度控制在钢筋直径的0.6倍范围之内。

对焊参数，根据焊接电流和时间不同，分为强参数（即大电流和短时间）和弱参数（即电流较小和时间较长）两种。

采用强参数，可减少接头过热并提高焊接效率，但易产生淬硬倾向。

采用弱参数，可减小温度梯度和冷却速度。

钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形成，利用焊接电流通过两根钢筋端面间隙，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。

这种焊接方法比电弧焊节省钢材、工效高、成本低，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。

电渣压力焊的焊接设备包括：焊接电流、焊接机头、控制箱、焊剂填装盒等，见图9-89。

图9-89 钢筋电渣压力焊设备示意图
1-上钢筋；2-焊剂盒；3-下钢筋；4-焊接机头；5-焊钳；6-焊接电源；7-控制箱
1．焊接电源
竖向钢筋电渣压力焊的电源，可采用一般的BX3-500型与BX2-1000型交流弧焊机，也可采用JSD-600型与JSD-1000型专用电源，见表9-49。

竖向钢筋电渣压力焊电源性能表9-49
项目单位JSD600 JSD1000
电源电压V 380 380
相数相 1 1
输入容量kVA 45 76
空载电压V 80 78
负载持续率% 60 35 60 35
初级电流 A 116 196
次级电流 A 600 750 1000 1200
次级电压V 22~45 22~45
焊接钢筋直径mm 14~32 22~40
一台焊接电源可供数个焊接机头交替用电，电缆线与机头的连接采用插接式，以获得较高的生产效率。

空载电压应较高（≥75V），以利引弧。

2．焊接机头
焊接机头有杠杆单柱式、丝杆传动双柱式等。

（1）LDZ型杠杆单柱焊接机头（图9-90）由单导柱、夹具、手柄、监控仪表、操作把等组成。

下夹具固定在钢筋上，上夹具利用手动杠杆可沿单柱上、下滑动，以控制上钢筋的运动和位置。

图9-90 杠杆式单柱焊接机头
1-钢筋；2-焊剂盒；3-单导柱；4-固定夹头；5-活动夹头；6-手柄；
7-监控仪表；8-操作把；9-开关；10-控制电缆；11-电缆插座
（2）MH型丝杆传动式双柱焊接机头（图9-91）由伞形齿轮箱、手柄、升降丝杆、夹具、夹紧装置、双导柱等组成。

上夹具在双导柱上滑动，利用丝杆螺母的自锁特性使上钢筋易定位；夹具定位精度高，卡住钢筋后无需调整对中度。

图9-91 丝杆传动式双柱焊接机头
1-伞形齿轮箱；2-手柄；3-升降丝杆；4-夹紧装置；
5-上夹头；6-导管；7-双导柱；8-下夹头；9-操作盒
YJ型焊接机头，利用梯形螺纹传动和单柱导向，也取得良好的效果。

上述各类焊接机头，可采用手控与自控相结合的半自动化操作方式。

3．焊剂盒与焊剂
焊剂盒呈圆形，由两半圆形铁皮组成，内径为80~100mm，与所焊钢筋的直径相适应。

焊剂盒宜与焊接机头分开。

当焊接完成后，先拆机头，待焊接接头保温一段时间后再拆焊剂盒。

特别是在环境温度较低时，可避免发生冷淬现象。

焊剂宜采用HJ431型。

该焊剂含有高锰、高硅与低氟成分，其作用除起隔绝、保温及稳定电弧作用外，在焊接过程中还起补充熔渣、脱氧及添加合金元素作用，使焊缝金属合金化。

焊剂使用前必须在250℃温度烘烤2h，以保证焊剂容易熔化，形成渣池。

9-5-5-2 焊接工艺与参数
1．焊接工艺
施焊前，焊接夹具的上、下钳口应夹紧在上、下钢筋上；钢筋一经夹紧，不得晃动。

电渣压力焊的工艺过程包括：引弧、电弧、电渣和顶压过程（图9-92）。

图9-92 钢筋电渣压力焊工艺过程图解（Φ28钢筋）
1-引弧过程；2-电弧过程；3-电渣过程；4-顶压过程
（1）引弧过程：宜采用铁丝圈引弧法，也可采用直接引弧法。

铁丝圈引弧法是将铁丝圈放在上、下钢筋端头之间，高约10mm，电流通过铁丝圈与上、下钢筋端面的接触点形成短路引弧。

直接引弧法是在通电后迅速将上钢筋提起，使两端头之间的距离为2~4mm引弧。

当钢筋端头夹杂不导电物质或过于平滑造成引弧困难时，可以多次把上钢筋移下与下钢筋短接后再提起，达到引弧目的。

（2）电弧过程：靠电弧的高温作用，将钢筋端头的凸出部分不断烧化；同时将接口周围的焊剂充分熔化，形成一定深度的渣池。

（3）电渣过程：渣池形成一定深度后，将上钢筋缓缓插入渣池中，此时电弧熄灭，进入电渣过程。

由于电流直接通过渣池，产生大量的电阻热，使渣池温度升到近2000℃，将钢筋端头迅速而均匀熔化。

（4）顶压过程：当钢筋端头达到全截面熔化时，迅速将上钢筋向下顶压，将熔化的金属、熔渣及氧化物等杂质全部挤出结合面，同时切断电源，焊接即告结束。

接头焊毕，应停歇后，方可回收焊剂和卸下焊接夹具，并敲去渣壳；四周焊包应均匀，凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm。

2．焊接参数
电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压和焊接时间等，见表9-50。

电渣压力焊焊接参数表9-50
钢筋直径（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接通电时间（s）
电弧过程u2.1 电渣过程u2.2 电弧过程t1 电渣过程t2
14 200~220 35~45 22~27 12 3
16 200~250 14 4
18 250~300 15 5
20 300~350 17 5
22 350~400 18 6
25 400~450 21
28 500~550 24 6
32 600~650 27 6
36 700~750 30 7
40 850~900 33 8。