第二章 焊接方法—栓焊

三、栓焊的材料及设备
1.栓钉 栓钉成品表面应无有害的皱皮、飞边、裂纹、扭弯、锈蚀等；
必须通过焊接段的质量评定；其形状及尺寸应符合GB/T 10433—2002 《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》的规定。
2.瓷环 焊接瓷环是服务于栓焊的一次性辅助焊接材料，熔化焊栓钉使
用的瓷环可分为穿透型瓷环和普通型瓷环。（瓷环是每焊一个栓钉需要配
湿度（≤ 90% ） 3.机具准备： 熔化焊栓钉机、焊枪、 经纬仪、游标卡尺、盒尺、 钢直尺、记号笔、气割枪、 烘干箱、电动砂轮等。 4.栓焊参数： 电流、通电时间、栓钉伸出 长度及提升高度。
1）焊枪要与工件四周成90o角，瓷环就位，焊枪夹住栓钉 放入瓷环压实。
2）扳动焊枪开关，电流通过引弧剂产生电弧，在控制时 间内栓钉熔化，随枪下压，回弹、弧断，焊接完成。
栓钉的规格： 公称直径Ф10～25mm， 焊接前总长度40～300mm。
非穿透焊
一、栓钉简介
栓钉属于一种高强度刚性连接的紧固件，用于各种钢结构工程中，在不同连 接件中起刚性组合连接作用。
在国内，大部分高层建筑的承重结构都使用劲性柱，即在型钢外层包裹 混凝土。在型钢柱，如H型钢、十字柱、圆管柱上焊接栓钉，可以极大地加 强型钢柱与混凝土的连接强度，提高劲性柱的整体受力性能。
图3 栓钉质量验收过程
若钢板上有镀锌夹层时，栓钉不能迅速与钢梁表面形成熔池并焊接在一 起，导致焊缝融合度不符合要求。
《规范》上对于穿透焊的施工要求规定：准备进行栓焊的构件表面不宜进行涂装。 当构件表面已涂装并对焊接质量有影响的涂层时，焊接前应全部或局部清除。
若压型钢板铺设时未及时清理钢梁表面的灰渣或点焊不牢产生的间隙可 导致电阻增大，通过加大电流的方式后压型钢板焊缝附近有烧穿成洞的现 象。因此通过加强压型钢板的施压、增点焊等方法，控制好压型钢板与钢 梁间的间隙可解决问题。
六、栓钉焊接质量检查：
图3 栓钉质量验收过程
栓钉焊接质量检查：
1）外观检查 检查栓钉是否垂直和焊缝 是否均匀，看焊肉是否饱满均匀，有无 偏焊，如焊层全熔化且均匀判为合格；
2）弯曲检查 以锤击检查为主，检查外 观有缺陷的栓钉，从栓钉有缺陷的一侧 开始敲击弯曲30°，焊缝处无开裂、焊 肉无异常现象可判为合格；
一、栓钉简介
栓钉属于一种高强度刚性连接的紧固件，适用于钢结构中的组合楼盖的剪力
连接件的焊接及劲性钢筋混凝土结构中，在连接件中增加混凝土与钢的连接长度， 起刚性组合连接作用。
在国内，大部分高层建筑的承重结构都使用劲性柱，即在型钢外层包裹混 凝土。在型钢柱，如H型钢、十字柱、圆管柱上焊接栓钉，可以极大地加强型钢 柱与混凝土的连接强度，提高劲性柱的整体受力性能。
例如：在钢结构组合楼板中，栓钉是钢梁同钢筋混凝土楼板起组合连接作用的连接件， 为使组合楼板与钢梁有效地共同工作，抵抗叠合面间的水平剪力作用，通常采用 栓钉穿过压型钢板焊于钢梁上。
穿透焊
二、栓钉施工简介
栓钉焊接分为电弧栓焊和储能栓焊。
它 通以直流电，以使栓钉与母材
之间激发电弧，电弧产生的热量使 栓钉和母材熔化，维持一定的电弧 燃烧时间后将栓钉压入母材局部熔 化区内。
《规范》上对于穿透焊的施工要求规定：楼承钢板与钢构件母材之间的间隙大于 1mm时，不得采用穿透焊。
栓钉穿透焊中组合楼盖板的楼承钢板厚度不应超过1.6mm。 在组合楼板搭接的部位，当采用穿透焊无法获得合格焊接接头时，应采用机械 或热加工法在楼承钢板上开孔，然后进行焊接。 穿透焊接的栓钉直径应不大于19mm。
3）焊后用小锤敲掉瓷环，或将附着在角焊缝上的药皮全 部清除。
3.穿透焊施工：
1）表面未镀锌的板可直接焊接。 2）镀锌板用氧乙炔焰在栓焊位置烘焙，敲击后双面除锌。
五、影响栓钉焊接质量的因素：
钢梁上的油漆涂层太厚，栓钉 不能迅速与钢梁表面形成熔池并焊 接在一起，导致焊缝融合度不符合 要求。可通过加大栓钉的伸出长度、 焊接电流和焊接时间增加金属的熔 化量，获得良好的焊缝。
它 利用交流电使大容量的电容器充
电后向栓钉与母材之间瞬时放电，达 到熔化栓钉端头和母材的目的。
二、栓钉施工简介
栓钉施焊前：应依照工程施工设计图纸上规定的间距和行距以及位置要求放
出栓钉施工位置线。
栓钉施工：栓钉施焊使用专用栓钉焊机，配备栓钉焊枪。栓钉焊接施工时，
将栓钉机同相应的焊枪电源接通，把瓷环座圈放在已放好线的栓钉位置上，用 焊枪将栓钉对准瓷环座圈顶紧，打开焊枪电源，栓钉引弧点拉弧产生高温融化 栓钉头部和母材形成高温融化的焊接焊池，经短时间（0.8～1.2s）后栓钉焊接 在母材上，然后敲碎并清除瓷环和检查四周焊缝。
3. 焊接电源和控制器 4. 焊枪
5. 焊接电缆
四、栓焊的操作要点：
焊前 准备
栓焊 施工
栓焊质 量检查
1.焊前处理：
1.一般规定：
检查栓钉、瓷环、母材
焊前准备工作完成后，焊前试验：每天正式施焊前 ，做
2.焊接作业环境要求；
两个试件，弯30o检查合格后，方可正式施焊。
焊接环境温度（原则>0oC） 2.操作要点：
3）如焊缝出现裂缝，视为报废，不合格 则需要在原位稍偏处补焊一个栓钉补充， 打弯的栓钉不必再扶正。
栓钉焊接的主要缺陷问题： 1、栓钉被敲掉； 2、焊脚不饱满连续
栓钉焊接验收时，需只能从一个方向进行敲击，避免从一个方向弯曲一 定角度后，再从另外一个方向进行敲击弯曲，这样容易产生疲劳损坏（在 强度还没达到焊缝的屈服强度时，由于受到反复荷载的作用而破坏）。应 该按照规范要求，从栓钉焊缝有缺陷的一侧开始敲击，一直敲到栓钉弯曲 30°后，焊脚无裂纹，栓钉焊接质量合格。
置一个的通用件，它直接不能相互溶解、高温时不得破裂和表层脱落。 ）
瓷环作用：1）使熔化金属成形，不外溢，起到铸膜的作用； 2）使熔化金属与空气隔绝，防止熔化金属被氧化； 3）充当临时支架，构成焊枪操作系统的一部分； 4）集中电弧热量，并使成形焊缝缓慢冷却 ； 5）释放焊接过程中的有害气体； 6）屏蔽电弧光与飞溅物。