工藝過程包括:預熱、閃光和頂鍛過程。
①操作方法
先閉合電源,然后使兩鋼筋端面交替地接觸和分開,使其間隙發(fā)生斷續(xù)閃光來實現預熱,或使兩鋼筋端面一直緊密接觸用脈沖電流或交替緊密接觸與分開,產生電阻熱(不閃光)來實現預熱。預熱過程要充分,頻率要適當,以保證熱影響區(qū)的塑性。閃光和頂鍛過程與連續(xù)閃光焊相同
②適用條件:鋼筋直徑較粗時
⑶閃光—預熱—閃光焊(即在預熱閃光焊前加一次閃光過程,使不平整的鋼筋端面燒化平整,使預熱裝運均勻)
工藝過程包括:一次閃光、預熱、二次閃光和頂鍛過程。
① 操作方法
連續(xù)閃光,使鋼筋端部閃平。其余過程與預熱閃光焊相同。
② 適用條件:鋼筋直徑較粗時
⑷對焊參數
①調伸長度
調伸長度是指焊接前,兩鋼筋端部從電極鉗口伸出的長度。
調伸長度的選擇與鋼筋品種和直徑有關,應使接頭區(qū)域獲得均勻加熱,并使鋼筋頂鍛時不致發(fā)生旁彎。
?調伸長度取值:Ⅰ級鋼筋為0.75∽1.25d,Ⅱ、Ⅲ級鋼筋為1.0∽1.5d(d為鋼筋直徑);直徑小的鋼筋宜取較大的系數值。
②閃光留量與閃光速度
?閃光留量是指在閃光過程中,閃出金屬所消耗的鋼筋長度。
?閃光留量的選擇,應使閃光結束時,鋼筋端部都能均勻加熱,并達到足夠的溫度。
?閃光留量的取值:連續(xù)閃光焊為兩鋼筋切斷時嚴重壓傷部分之和,另加8mm;預熱閃光焊8∽10mm;閃光—預熱—閃光焊的一次閃光為兩鋼筋切斷時嚴重壓傷部分之和,二次閃光為8∽10mm(直徑大的鋼筋取大值)。
?閃光速度由慢到快,開始時近于零,而后約1mm/s,終止時達1.5∽2mm/s。
?鋼筋越粗,所需閃光留量越大,閃光速度則隨之降低。
③預熱留量與預熱頻率
預熱留量的取值:預熱閃光焊為4∽7mm,閃光—預熱—閃光焊為2∽7mm(直徑大的鋼筋取大值)。
?預熱頻率取值:對Ⅰ級鋼筋宜取高些,Ⅱ、Ⅲ級鋼筋宜適中(1∽2次/s),以擴大接頭處加熱范圍,減少溫度梯度。
④頂鍛留量、頂鍛速度與頂鍛壓力
?頂鍛留量的選擇,應使鋼筋焊口完全密合并產生一定的塑性變形。頂鍛留量宜取4∽6.5mm,級別高或直徑大的鋼筋取大值。
?頂鍛速度越大越好,特別是再頂鍛開始的0.1秒內,應將鋼筋壓縮2∽3mm,使焊口迅速閉合不致氧化,而后斷電,并以6mm/s的速度繼續(xù)頂鍛至終止。
?頂鍛壓力隨鋼筋直徑增大而增加,應足以將全部的熔化金屬從接頭擠出,而且還要使臨近接頭處(約10mm)的金屬產生適當的塑性變形。
⑤ 變壓器級次
?鋼筋級別高或直徑大,變壓器級次要高。
?焊接時如火花過大并有強烈聲響,應降低變壓器級次;當電壓降低5%左右時,應提高變壓器級次1級。
⑸ 操作要點及注意事項
對焊前應檢查焊機各部件和接地情況,調整變壓器級次,開放冷卻水,合上電閘。
當調換焊工或更換鋼筋級別和直徑時,應按規(guī)定制作六個試樣,作冷彎和拉力試驗合格后,才能成批焊接。
焊接前,應將鋼筋端頭15厘米范圍內的鐵銹、污物等清除干凈,以免在夾具和鋼筋間因接觸不良而引起“打火”。此外,鋼筋端頭應保持順直,如有彎曲必須調直或切除,并使兩鋼筋處在同一軸線上,其最大偏差不得超過0.5mm。
焊接參數應根據鋼種特性、氣溫高低、實際電壓、焊機性能等具體情況由操作人員自行修正。
對Ⅱ、Ⅲ級鋼筋采用預熱閃光焊時,應做到:一次閃光,閃平為準;預熱充分,頻率要高;二次閃光,短、穩(wěn)、強烈;頂鍛過程,快而有力。對Ⅳ級鋼筋,由于其碳、錳、硅含量較高,對氧化、淬火及過熱比較敏感。施焊時,在焊縫和熱影響區(qū)易產生氧化缺陷、過熱和淬硬脆裂現象。因此,在焊接時,要掌握好溫度、焊接參數,并根據溫度適當調整。其操作應做到:一次閃光,閃平為準;預熱適中,頻率中低;二次閃光,短、穩(wěn)、強烈;頂鍛過程,快而用力得當。對45硅錳釩鋼筋,尚需焊后進行通電熱處理。
不同直徑的鋼筋焊接時,其直徑差一般不宜大于2∽3mm。焊接時應按大直徑鋼筋選擇焊接參數,并應減小大直徑的調伸長度,或利用短料首先將大直徑鋼筋預熱,以使兩者在焊接過程中加熱均勻,保證焊接質量。
?夾緊鋼筋時,應使兩鋼筋端面的凸出部分相接觸,以利均勻加熱和保證焊縫與鋼筋軸線相垂直。
焊接場地應有防風、防雨措施,以免接頭區(qū)驟然冷卻,發(fā)生淬裂。負溫(不低于-20℃)條件進行閃光對焊,應采用弱參數,并使室內溫度保持0℃以上,避免接頭冷淬。當氣溫較低時,接頭部位應采用石棉粉等保溫材料予以保溫。
?? 焊接完畢,應待接頭由白紅色變成黑紅色后,方能松開夾具,平穩(wěn)地取出鋼筋,以免引起接頭彎曲。當焊接后張預應力鋼筋時,應在焊后趁熱將焊縫周圍毛刺打掉,以便鋼筋穿入預留孔道。
⑹ 對焊缺陷及糾正預防措施(見表6)
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序號 | 缺陷種類 | 糾正預防措施 |
1 | 燒化過分劇烈并產生爆炸聲 | 1)降低變壓器級次;2)減慢燒化速度 |
2 | 鋼筋表面燒傷 | 1)清除電極鉗口的雜質和鋼筋夾緊部分的鐵銹和油污;2)改進電極槽口形狀以增大接觸面積;3)夾緊鋼筋。 |
3 | 接頭軸線偏移和彎折 | 1)調整電極位置,增強夾具鋼度;2)切除或矯直鋼筋端頭;3)焊完冷卻后,平穩(wěn)取下鋼筋。 |
4 | 接頭中有氧化膜,未焊透或有夾渣 | 1)增加預熱過程;2)加快臨近頂鍛時的燒化速度;3)避免過早切斷電流;4)增加頂鍛速度和頂鍛力。 |
5 | 接頭過熱或熱影響區(qū)過熱 | 1)降低變壓器級次;2)正確控制有電頂鍛留量及速度,避免過早頂鍛;3)減小預熱程度;4)加快閃光速度。 |
6 | 接頭區(qū)域裂縫 | 1)檢驗鋼筋的碳、硫、磷含量,如不符合規(guī)定,應予更換;2)增大預熱程度;3)減小頂鍛壓力。 |
7 | 接頭中有縮孔 | 1)降低變壓器級次;2)避免燒化過程過分強烈;3)適當增加頂鍛留量及頂鍛壓力。 |
8 | 熱影響區(qū)淬硬脆斷 | 1)擴大低溫加熱區(qū)(見紅區(qū)),降低溫度梯度,減緩焊后冷卻速度;2)焊后通電熱處理。 |
9 | 閃光不穩(wěn)定 | 1)清除電極底部和表面的氧化物;2)提高變壓器級數;3)加快燒化速度。 |
⑺質量檢驗
①取樣數量
?鋼筋閃光對焊接頭的外觀檢查,每批抽查10%的接頭,并不得少于10個。
??? 鋼筋閃光對焊接頭的力學性能試驗包括拉伸試驗和彎曲試驗,應從每批成品中切取6個試件,3個進行拉伸試驗,3個進行彎曲試驗。
?在同一班內,由同一焊工,按同一焊接參數完成的200個同類型接頭作為一批。一周內連續(xù)焊接時,可以累計計算。一周內累計不足200個接頭時,也
按一批計算。
②外觀檢查
?? 接頭應具有適當的鐓粗和均勻的金屬毛刺;
?鋼筋表面沒有裂紋和明顯燒傷(Ⅳ級鋼筋不能由燒傷);
?接頭處的彎折,不得大于4度,偏移不得大于0.1鋼筋直徑,并不得大于2mm;
?當由一個接頭不符合要求時,應對全部接頭進行檢查,剔出不合格品。不合格接頭經切除重焊后,可提交二次驗收。
③ 拉力試驗
?對焊接頭的抗拉強度大于該級別鋼筋的抗拉強度。斷裂位置應在焊縫每側20mm以外,且呈塑性斷裂。
④ 彎曲試驗
?彎曲試驗時,焊縫應處于彎曲的中心點,彎心直徑見表7。
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項次 | 鋼筋級別 | 彎心直徑(mm) | 彎曲角(°) |
1 | Ⅰ | 2d | 90 |
2 | Ⅱ | 4d | 90 |
3 | Ⅲ | 5d | 90 |
4 | Ⅳ | 7d | 90 |
注:1)d為鋼筋直徑; 2)直徑大于25mm的鋼筋,在作冷彎試驗時,彎心直徑應增加1d。 |
?冷彎后接頭處或熱影響區(qū)外側橫向裂縫寬度應不大于0.15mm。
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二.安全交底
施工作業(yè)區(qū)要確 保用電安全,焊機必須接地,電閘箱必須掛牌上鎖,做到“一機一閘、一漏電保護器”,且有防雨措施;電線布置必須合理,不得暴露在地面上。施焊時火花四射,焊工必須穿戴防護衣具,禁止其他人員停留在施焊范圍內,以防火花燙傷。焊機工作范圍內嚴禁堆放易燃物品,以免引起火災。對從事鋼筋焊接施工的班組及有關人員應經常進行安全生產教育,執(zhí)行現行國家標準《焊接與切割安全》GB9448中有關規(guī)定,對氧、乙炔、液化石油氣等易燃、易爆材料,應妥善管理,注意周邊環(huán)境,制定和實施各項安全技術措施,加強焊工的勞動保護,防止發(fā)生燒傷、觸電、火災、爆炸以及燒壞焊接設備等事故。
1、切斷機:
(1)切斷時手與刀口距離不得小于15cm,活動刀片前進時禁止送料。
(2)切斷鋼筋禁止超過機械的負荷能力。切斷低合金鋼等特種鋼筋應用高硬刀片。
(3)切長鋼筋應有專人扶住,操作時動作要一致,不得任意拖拉。切短鋼筋須用套管或鉗子加料,不得用手直接送料。
(4)切斷機旁設放料臺,機械運轉中嚴禁用手直接清除刀口附近的短頭和雜物。在鋼筋擺動范圍和刀口附近,非操作人員不得停留。
??? 2、調直機:
鋼筋裝入壓滾,手與滾筒應保持一定距離。機器運轉中擺動調整,嚴禁戴手套操作。
(1)鋼筋調直到末端時,人員必須躲開以防甩動傷人。
(2)短于2m或直徑大于9mm的鋼筋調直,應低速加工。
3、彎曲機:
(1)鋼筋要貼緊擋板,注意放入插頭的位置和回轉方向不得錯開。
(2)彎曲長鋼筋應有專人扶住,并站在鋼筋彎曲方向的外面,互相配合不得拖拉。
(3)調頭彎曲防止碰撞人和物,更換插頭,加油和清理,必須停機后進行。
4、點焊、對焊機
(1)焊機應設在干燥的地方,平穩(wěn)牢固,要有可靠的接地裝置,導線絕緣良好。
(2)焊接前根據截面調整電壓。操作時應帶防護眼鏡和手套,站在絕緣板上。工作棚要用防火材料搭設,棚內嚴禁堆放易燃、易爆物品,并備有滅火器。
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中鐵四局汾平高速經理部
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2009-02-15