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钢筋闪光对焊施工工艺
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。
常用对焊机的技术性能，见表。下图示中建筑工地常用的UN 1-75型手动对焊机。
常用对焊机技术性能
项
次
项目
单位
焊机型号
UN 1-75
UN 1-1
UN 2-150
UN 17-150-1
1
额定容量
kVA
75
1
150
150
2
初级电压
V
220/380
380
380
380
3
次级电压调节范围
V
3.52~7.94
4.5~7.6
4.05~8.1
3.8~7.6
4
次级电压调节级数

8
8
15
15
5
额定持续率
%
20
20
20
50
6
钳夹紧力
kN
20
40
1
160
7
最大顶锻力
kN
30
40
65
80
8
钳最大距离
mm
80
80
1
90
9
动钳最大行程
mm
30
50
27
80
10
动钳最大烧化行程
mm

20
11
焊件最大预热压缩量
mm

10

12
连续闪光焊时钢筋最大直径
mm
12~16
16~20
20~25
20~25
13
预热闪光焊时钢筋最大直径
mm
32~36
40
40
40
14
生产率
次/h
75
20~30
80
120
15
冷却水消耗量
L/h
2
2
2
5
16
压缩空气：压力
N/mm 2

5.5
6

消耗量
m 3/h

15
5
17
焊机重量
kg
445
465
25
19
18
外形尺寸：长
mm
1520
18
2140
23

宽
mm
550
550
1360
11

高
mm
1080
1150
1380
1820

A、对焊工艺
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。
Q.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。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一一闪光，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。
@.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。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。
。•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。施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。

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；l—次闪光时间；t1.2-二次闪光时间；t2-预热时间；t3-顶锻时间
B、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。
闪光对焊各项留量图解
（a）连续闪光焊；（b）闪光-预热-闪光焊

L” L2-调伸长度；a. + a_-^光留量；a +a——次闪光留量；a.2+ a2 2-二次闪光留量；_L.LZ<.L_1_.££.£
b +b -预热留量；c +c-顶锻留量；c'+c'-有电顶锻留量；c" +c" -无电顶锻留量
J ]2 U、小、5 J"] J"? '八月八_H=. 5 J" ] J 2 I』 一 '八月八 P-4 _H±. ?.2一1、八 月八 P-4 _H±.
Q.调伸长度
调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳伸出的长度。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HRB4 级钢筋为1.0~1.5d（d——钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。
@.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1 mm/s ,终止时达1.5~2mm/s。
9.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, HRB4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。
9.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。
。.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。
Q. RRB4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。
C、对焊缺陷及消除措施
在闪光对焊生产中，当出现异常现象或焊接缺陷时，宜按表查找原因，采取措施，及时消除。
钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及消除措施
项次
异常现象和缺陷种类
消除措施
1
烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声
(1 )降低变压器级数
(2 )减慢烧化速度
2
闪光不稳定
(1 )清除电极底部和表面的氧化物
(2)提高变压器级数
(3 )加快烧化速度
3
接头中有氧化膜、未焊透或夹渣
(1) 增加预热程度
(2) 加快临近顶锻时的烧化速度
(3) 确保带电顶锻过程
(4 )加快顶锻速度
(5)增大顶锻压力
4
接头中有缩孔
(1 )降低变压器级数
(2) 避免烧化过程过分强烈
(3) 适当增大顶锻留量及顶锻压力
5
焊缝金属过烧
(1) 减小预热程度
(2) 加快烧化速度，缩短焊接时间
(3) 避免过多带电顶锻
6
接头区域裂纹
(1) 检验钢筋的碳、硫、磷含量；如不符合规定时，应更
换钢筋
(2) 采取低频预热方法，增加预热程度
7
钢筋表面微熔及烧伤
(1)清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污
(2 )清除电极内表面的氧化物
(3)改进电极槽形状，增大接触面积

(4)夹紧钢筋(1)正确调整电极位置
8 接头弯折或轴线偏移(2)修整电极钳或更换已变形的电极
(3)切除或矫直钢筋的弯头
D、对焊接头质量检验
Q.取样数量
在同一台班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的3个同类型接头作为一批。一周内连续焊接时，可以累计计算。一周内累计不足3个接头时，也按一批计算。
钢筋闪光对焊接头的外观检查，每批抽查10%的接头，且不得少于10个。
钢筋闪光对焊接头的力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验，应从每批成品中切取6个试件，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。
@.外观检查
钢筋闪光对焊接头的外观检查，应符合下列要求：
a、接头处不得有横向裂纹；
b、与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；
c、接头处的弯折，不得大于4°;
d、接头处的钢筋轴线偏移a,不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2颇;其测量方法见。

对焊接头轴线偏移测t方法
1-测量尺；2-对焊接头
当有一个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，剔出不合格接头，切除热影响区后重新焊接。
。.拉伸试验
钢筋对焊接头拉伸试验时，应符合下列要求：
a、三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值；
b、至少有两个试样断于焊缝之外，并呈塑性断裂。
当检验结果有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有两个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应取双倍数量的试件进行复验。复验结果，若仍有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有三个试件呈脆性断裂，则该批接头即为不合格品。
模拟试件的检验结果不符合要求时，复验应从成品中切取试件，其数量和要求与初试时相同。
Q.弯曲试验
钢筋闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分去掉，与母材的外表齐平。
弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲机上进行，焊缝应处于弯曲的中心点，弯心直径见。弯曲至90°时，至少有2个试件不得发生破断。
钢筋对接接头弯曲试验指标
钢筋级别
弯心、直径（mm ）
弯曲角（° ）
HPB235 级
2d
90
HRB333 级
4d
90
HRB4 级
5d
90
注：1. d为钢筋直径。
2.直径大于25mm的钢筋对焊接头，作弯曲试验时弯心直径应增加一个钢筋直径。
当试验结果，有2个试件发生破断时，应再取6个试件进行复验。复验结果，当仍有3个试件发生破断，应确认该批接头为不合格品。