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淺談鋼筋閃光對(duì)焊(接頭)作業(yè)
淺談鋼筋閃光對(duì)焊(接頭)作業(yè)
作者：肖根政
來(lái)源：《城市建設(shè)理論研究》2012年第31期
摘要：在鐵路建筑工程施工中，鋼筋焊接優(yōu)選鋼筋閃光對(duì)焊。閃光對(duì)焊是鋼筋接頭焊接中成本低、質(zhì)量好、效率高的焊接方法，是建筑工程中大量采用的接頭焊接方法。通常閃光對(duì)焊焊接有三種方法：是連續(xù)閃光焊、預(yù)熱-閃光焊；閃光-預(yù)熱-閃光焊。連續(xù)閃光焊適用于焊接直徑小的鋼筋接頭；閃光-預(yù)熱-閃光焊適用于焊接直徑大的鋼筋接頭；預(yù)熱-閃光焊是將閃光-預(yù)熱-閃光焊去掉第一次閃光過(guò)程，在此指導(dǎo)書(shū)中不在贅述。由于鋼筋多數(shù)采用鋼筋切斷機(jī)斷料，端部有壓傷痕跡，端面不夠平整，這時(shí)宜采用閃光-預(yù)熱-閃光焊。
關(guān)鍵詞：鋼筋焊接閃光對(duì)焊工藝要點(diǎn)
中圖分類號(hào)：TU511.3+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：
1.對(duì)焊機(jī)工作原理
（常用對(duì)焊機(jī)分為自動(dòng)、手動(dòng)兩種）焊機(jī)的兩個(gè)電極分別裝在機(jī)身上，活動(dòng)平板可沿機(jī)身導(dǎo)軌作水平直線移動(dòng)，并與壓力機(jī)構(gòu)相連接。將兩個(gè)需要對(duì)焊的鋼筋端部夾緊在兩個(gè)電極內(nèi)，隨后接通電源。電流從變壓器的次級(jí)線圈流到接觸板，再流至電極，使鋼筋斷面接觸通電，借焊件本身的固有電阻和接觸處所產(chǎn)生的接觸電阻，產(chǎn)生熱量，待足夠的溫度使鋼筋端頭熔化時(shí)，再利用壓力機(jī)構(gòu)將鋼筋用力頂鍛，使兩根鋼筋焊接在一起。
閃光對(duì)焊工藝
2.1連續(xù)閃光焊（只用于焊接直徑小的鋼筋接頭）
將鋼筋分別夾緊固定在電極和可動(dòng)電極上，接通電源，使鋼筋逐漸移近，端面逐漸接觸，鋼筋端面接觸點(diǎn)在大電流作用下，迅速熔化、蒸發(fā)、爆破呈高溫粒狀金屬，從焊口內(nèi)高速飛濺出來(lái)，形成閃光現(xiàn)象。而后再徐徐移動(dòng)鋼筋，使閃光連續(xù)發(fā)生，接頭也同時(shí)被加熱。直至接頭端面燒平，雜質(zhì)閃掉，白熱熔化時(shí)，搬動(dòng)可動(dòng)電極在頂鍛壓力下，液態(tài)金屬排擠在焊口外，使兩根鋼筋焊牢。連續(xù)閃光焊所能焊接的最大鋼筋直徑如下表：（場(chǎng)用對(duì)焊機(jī)為
2.2閃光-預(yù)熱-閃光焊（焊接大直徑的鋼筋多采用此方法）
閃光-預(yù)熱-閃光焊，一次閃光的目的是把鋼筋端部的壓傷部分利用閃光燒掉，使鋼筋焊接斷面平整，有利于提高和保證焊接接頭質(zhì)量。一次閃光過(guò)后，進(jìn)行預(yù)熱階段。將夾具上的鋼筋在電源閉合后開(kāi)始以較小的壓力接觸，然后又離開(kāi)，這樣不斷地?cái)嚅_(kāi)又接觸，每接觸一次，由于接觸電阻及鋼筋內(nèi)部電阻使焊接區(qū)加熱，拉開(kāi)時(shí)產(chǎn)生瞬間閃光。反復(fù)多次接觸、拉開(kāi)，鋼筋接頭溫度逐漸升高，稱預(yù)熱階段。當(dāng)鋼筋達(dá)到可焊接溫度后，進(jìn)行二次閃光，二次閃光目的是
排除對(duì)焊接頭間的空氣和夾雜物，保持焊口間足夠的熱量。二次閃光要連續(xù)穩(wěn)定，火花噴射要細(xì)而均勻，二次閃光時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，也不可中斷，在連續(xù)閃光中迅速頂鍛。頂鍛過(guò)程要快而有力，防止空氣介入，使鋼筋兩端過(guò)熱金屬被擠出，兩段鋼筋焊接一起。
3.操作要點(diǎn)
3.1根據(jù)對(duì)焊機(jī)的型號(hào)，對(duì)焊鋼筋的品種、規(guī)格，選擇閃光對(duì)焊工藝，并確定各項(xiàng)對(duì)焊參數(shù)。3.2閃光操作時(shí)，動(dòng)鉗口的移動(dòng)要輕，初時(shí)速度宜慢，隨著焊件溫度的升高，應(yīng)加快至中速，爭(zhēng)取連續(xù)閃光，燒化速度保持2mm/s左右。火花細(xì)而均勻，噴射速度快而連續(xù)。一次閃光標(biāo)準(zhǔn)是鋼筋焊口閃平為準(zhǔn)；二次閃光要短而穩(wěn)，要強(qiáng)烈。
3.3預(yù)熱操作動(dòng)作要敏捷，使鋼筋端面間斷地接觸又分離，預(yù)熱時(shí)對(duì)端頭的壓力應(yīng)控制在3.0MPa以上，預(yù)熱頻率要高。
3.4頂鍛操作時(shí)愈快愈好，壓力愈大愈好。頂鍛過(guò)程可分為兩個(gè)階段：有電頂鍛和無(wú)電頂鍛。兩者時(shí)間為1/3，需要調(diào)整斷電開(kāi)關(guān)，頂鍛過(guò)程要快而有力。
4.對(duì)焊操作注意事項(xiàng)
4.1更換新操作人員或更換新鋼筋品種時(shí)，應(yīng)先制作若干個(gè)試件（最少兩個(gè)），經(jīng)檢驗(yàn)合格后才可進(jìn)行焊接。
4.2對(duì)焊接頭端部150mm范圍內(nèi)要清除銹蝕，污垢，避免導(dǎo)電接觸不良；
4.3端頭處如有彎曲，應(yīng)進(jìn)行調(diào)直或切除；
4.4焊接參數(shù)應(yīng)根據(jù)鋼筋特性、氣溫、電壓、焊機(jī)性能等具體情況調(diào)整；
4.5夾緊鋼筋時(shí)，應(yīng)使兩鋼筋端面的部分和鋼筋軸線平直；
4.6對(duì)焊完成移出時(shí)，一要稍停3～5S，待焊區(qū)溫度降成黑紅色后才能松夾具，防止鋼筋彎曲變形。
4.7焊接工作地應(yīng)有防風(fēng)防雨措施，以免接頭區(qū)驟然冷卻。
4.8冬期鋼筋的閃光對(duì)焊宜在室內(nèi)進(jìn)行，焊接時(shí)的環(huán)境氣溫不宜低于0℃。在困難條件下，最低溫度不得低于-10℃，對(duì)焊機(jī)周?chē)扇”卦O(shè)施，焊接接頭完全冷卻后才能運(yùn)往室外。
5.焊接接頭質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法
鋼筋接頭的技術(shù)要求和外觀質(zhì)量應(yīng)符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》（鐵建設(shè)[2005]160號(hào)附錄B的規(guī)定；鋼筋焊接接頭應(yīng)按批抽取試件做力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18）的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。在同條件下（指鋼筋生產(chǎn)廠、批號(hào)、級(jí)別、直徑、焊工、焊接工藝和焊機(jī)等均相同）完成并經(jīng)外觀檢查合格的焊接接頭，每200個(gè)焊接接頭為一批（取一組（三個(gè)接頭）拉件：每根600mm以上；再取一組（三個(gè)接頭）彎件：每根400mm以上）。
鋼筋閃光對(duì)焊接頭的外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：
1）接頭周緣應(yīng)有適當(dāng)?shù)溺叴植糠�，并呈均勻的毛刺外形，表面不�?yīng)有明顯的燒傷或裂紋；
2）接頭彎折的角度不得大于4 °；
3）軸線的偏移不得大于0.1d，并不得大于2mm。
外觀檢查時(shí)，在每檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽取10%的焊接接頭。當(dāng)外觀質(zhì)量各小項(xiàng)不合格數(shù)均小于等于抽檢的10%，該批接頭外觀質(zhì)量評(píng)為合格。
力學(xué)性能檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在接頭外觀檢查合格后隨機(jī)抽樣進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告包括下列內(nèi)容：工程名稱、取樣部位、批號(hào)、批量、鋼筋牌號(hào)、規(guī)格、焊接方法、焊工姓名及考試合格證編號(hào)、施工單位、力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果。
鋼筋閃光對(duì)焊力學(xué)性能試驗(yàn)的質(zhì)量要求如下：試驗(yàn)方法應(yīng)接現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T27）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
焊接接頭彎曲試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將受壓面的金屬毛刺和墩粗部分磨平。
檢驗(yàn)數(shù)量：鋼筋接頭的外觀質(zhì)量，施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。焊接接頭的力學(xué)性能檢驗(yàn)以同級(jí)別、 同規(guī)格、 同接頭形式和同一焊工完成的每200個(gè)接頭為一批，不足200個(gè)也按一批計(jì)。施工單位每批抽檢一次。監(jiān)理單位見(jiàn)證取樣檢測(cè)次數(shù)為施工單位抽檢次數(shù)的20%，但至少一次。
檢驗(yàn)方法：鋼筋接頭外觀檢驗(yàn)，施工單位、監(jiān)理單位觀察和尺量。焊接接頭力學(xué)性能檢驗(yàn)，施工單位做拉伸試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)。監(jiān)理單位檢查力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行見(jiàn)證取樣檢測(cè)。 鋼筋接頭的布置依據(jù)規(guī)范執(zhí)行，鋼筋接頭應(yīng)設(shè)置在承受應(yīng)力較小處，并應(yīng)分散布置。配置在“同一截面（鋼筋焊接：35d；皆不不少于500mm）”內(nèi)受力鋼筋接頭的截面面積，占受力鋼筋總截面面積的百分率，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)未提出要求時(shí)。應(yīng)符合下列規(guī)定：
1）焊接接頭受彎構(gòu)件的受拉區(qū)不得大于50%，軸心受拉構(gòu)件不得大于25%；
2）接頭應(yīng)避開(kāi)彎曲處，距彎曲點(diǎn)的距離不得小于鋼筋直徑的10倍；
3）在同一根鋼筋上應(yīng)少設(shè)接頭，“同一個(gè)截面”不應(yīng)設(shè)兩個(gè)接頭。
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