焊接工艺样稿模板.doc

钢筋焊接施工方案
一、编制依据
1、协议文件；
2、钢筋焊接及验收规程 (JGJ18-)；
3、钢筋焊接接头试验方法标准（JGJT27-）
4、业主及监理要求；
二、钢筋闪光焊 
（一）施工准备 
1、机械设备 
UN1-150闪光对焊机。 
2、材料 
多种规格钢筋等级必需有出厂合格证，进场后经物理性能检验，符合要求后方能使用。 
3、作业条件 
（1）设备在操作前检修完好，确保正常运转，并符合安全要求，操作人员必需要持证上岗。 
（2）钢筋焊口要平口、清洁、无油污杂质等。 
（3）对焊机容量、电压要符合要求。 
（二）操作工艺 
1、对焊工艺 
依据钢筋品种、直径和所用焊机功率大小选择连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热—闪光焊。对于可焊性差钢筋，对焊后宜采取通电热处理方法，以改善接头塑性。 
钢筋焊接工艺选择见表1。 
钢筋等级
直径（mm）
闪光留量（mm）
顶锻留量（mm）
变压器级次
有电
无电
UN1-50
UN1-75
I~ III级
10~12
8
1.5
3
IV
III
14
10
1.5
3
V
III
16
10
2
3
V
IV
18
10
2
3
VI
IV
20
12
2
3
VI
IV
22
12
2
3
—
VI
钢筋焊接工艺选择见表2。
钢筋等级
直径（mm）
闪光留量
（mm）
顶锻留量（mm）
变压器级次
一次闪光
预热
二次闪光
有电
无电
UN1-50
UN1-75
I~ III级
22
3+c
2
6
1.5
3.5
V
V
25
3+c
4
6
2
4
VI
V
28
3+c
5
7
2
4
VI
VI
30
3+c
6
7
2.5
4
—
VI
32
3+c
6
8
2.5
4.5
—
VI
36
3+c
7
8
3
5
—
VII
（1）连续闪光焊：工艺过程包含连续和顶锻过程。施焊时，先闭合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，此时端面间隙中即喷射出火花般熔化金属微粒—闪光，接着渐渐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触。形成连续闪光。当闪光到预定长度，使钢筋端头加热到快要熔点时，就以一定压力快速进行顶锻，再灭电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。 
（2）预热闪光焊：工艺过程包含一次闪光、预热、二次闪光及顶锻等过程。一次闪光是将钢筋端面闪平。  连续闪光预热是使两钢筋端面交替地轻微接触和分开，发出断续闪光来实现预热。 
（3）钢筋闪光对焊工艺过程。 
1〕对焊参数，依据焊接电流和时间不一样，分为参数（即大电流和短时间）和弱参数（即电流较小和时间较长）两种。 
2〕采取强参数可减小接头过热并提升焊接效率，但易产生淬硬。见下表 
钢筋直径（mm）
调直长度（mm）
闪光留量
（mm）
顶锻留量（mm）
总留量（mm）
次级空载电压
（V）
一次闪光
预热
二次闪光
有电
无电
20
1.5d
2+e
2
6
1.5
3.5
15+e
4.5~5
22
1.5d
3+e
2
6
1.5
3.5
16+e
4.5~5
25
1.25d
3+e
4
6
2
4
19+e
5
28
1.25d
3+e
5
7
2
4
21+e
5~5.5
30
1.0d
3+e
6
7
2.5
4
22.5+e
5.5
32
1.0d
3+e
6
8
2.5
4.5
24+e
5.5~6
36
1.0d
3+e
7
8
3
5
26+e
5.5~6
2、闪光对焊参数 
为了取得良好对焊接头，应合理选择对焊参数。  焊接参数包含：调伸长度，闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压级次。采取预热闪光焊时，还要有预热留量和预热频率等参数。 
3、对焊操作要求： 
Ⅱ级钢筋可焊性很好，焊接参数适应性较宽，只要确保焊缝质量，拉弯时断裂在热影响区就较小。所以，其操作关键是掌握适宜顶锻。  采取预热闪光焊时，其操作关键点为： 
一次闪光，闪平为准；预热充足，频率要高； 
二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快速有力。 
4、对焊注意事项 
（1）对焊前应清除钢筋端头约150mm范围铁锈污泥等，预防夹具和钢筋间接触不良而引发“打火”。钢筋端头有弯曲应予调直及切除。 
（2）当调换焊工或更换焊接钢筋规格和品种时，应先制作对焊试件（大于2个）进行冷弯试验，合格后，方能成批焊接。 
（3）焊接参数应依据钢种特征、气温高低，电压、焊机性能等情况由操作焊工自行修正。 
（4）焊接完成，应保持接头红色变为黑色才能松开夹具，平稳地取出钢筋，以免引发接头弯曲。当焊接后张预应力钢筋时，焊后趁热将焊缝毛刺打掉，利于钢筋穿入孔道。 
（5）不一样直径钢筋对焊，其两截面之比不宜大于1.5倍。 
（6）焊接场地应有防风防雨方法。 
（三）质量标准 
钢筋对焊完成，应对全部接头进行外观检验，和机械性能试验抽查。 
1、确保项目 
（1）对焊所用钢筋材质性能和工艺方法必需符合质量检验评定标准要求。 
（2）对焊钢筋应含有出厂合格证和试验汇报。 
（3）钢筋焊接时所选择对焊机性能要符合焊接工艺要求。 
2、基础项目 
（1）钢筋对焊完成，应对全部焊接进行外观检验，其要求是： 
　1〕对焊接头，接头处弯折环大于4°； 
　2〕接头含有合适镦粗和均匀金属毛刺。 
3〕钢筋横向没有裂缝和烧伤； 
4〕接头轴线位移小于0.1d，且小于2mm。 
（2）机械性能试验，检验方法 
按同类型（钢种直径相同）分批，每300个为一批，每批取6个试件，3个作抗拉试件、3个作冷弯试验。三个试件抗拉强度值不得低于该等级钢筋抗拉强度。 
冷弯试验（包含正弯和反弯试验）弯曲时接头位置应处于弯曲中心处，冷弯按要求角度进行，接头处或热影响区外侧横向裂缝宽度不应大于0.15mm才算合格。 
钢筋冷弯试验工作可在万能试验机上进行。 
（四）施工注意事项 
1、避免工程质量通病 
对焊焊接时出现表面烧伤、接头轴线偏移和弯折，接头结合不良、接头氧化缺点、接头过烧缺点、热影响区淬火脆裂和接头区域有裂纹等现象。 
2、关键安全技术方法 
（1）对焊前应清理钢筋和电极表面污泥、铁锈。使电极接触良好，以免出现“打火”现象。 
（2）对焊完成不要过早松开夹具，连接头处高温时不要抛掷钢筋接头，不准往高温接头上浇水，较长钢筋对接应安置在台架上。 
（3）对焊机选择参数，包含功率和二次电压应和对焊钢筋时相匹配，电极冷却水温度，不得超出40℃，机身应接地良好。 
（4）闪光火花飞溅方向要有良好防护安全设施。 
3、成品保护 
（1）钢筋焊接半成品按规格型号分类堆放整齐，堆放场所应有遮盖，预防日晒雨淋。 
（2）转运钢筋对焊半成品不能随意抛掷，以免钢筋变形。 
（五）、安全技术 
1、焊接用脚手架或爬梯必需牢靠，并应设置木制工作平台，确保焊接作业人员在干燥、平稳条件下工作。 
2、焊机应放在通风、干燥地方，确保绝缘良好。焊机应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》中相关安装、使用和维护要求。 
3、焊工进行焊接作业时，应穿绝缘鞋，戴绝缘手套和安全帽。 
4、焊机、烘箱等维护、修理，应有专员负责，并必需在切断电源后进行。 
5、停止工作，应切断设备电源、遮盖好焊接机具后方可离开施工现场。

二、电弧焊
（一） 材料及关键机具：
1、 钢筋：钢筋等级、直径必需符合设计要求，有出厂证实书及复试汇报单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成份应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
2、 焊条：焊条牌号应符合设计要求。如设计无要求时，应符合表4-14要求，焊条质量应符合以下要求：
钢筋等级
搭接焊
帮条焊
破口焊
I级
E4303
E4303
E4303
II级
E4303
E4303
E5003
III级
E5003
E5003
E5503
注：不含25MnSi钢筋。
（二） 工艺步骤：
    检验设备 → 选择焊接参数   → 试焊作模拟试件 → 送试  → 确定焊接参数   →    施焊  → 质量检验     
1. 检验电源、焊机及工具。焊接地线应和钢筋接触良好，预防因起弧而烧伤钢筋。
2.选择焊接参数。依据钢筋等级、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜焊条直径、焊接层数和焊接电流，确保焊缝和钢筋熔合良好。
3. 试焊、做模拟试件。在每批钢筋正式焊接前，应焊接3个模拟试件做拉力试验，经试验合格后，方可按确定焊接参数成批生产。
4. 施焊操作：
（1） 引弧：带有垫板或帮条接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋垫板或无帮条接头，引弧应在形成焊缝部位，预防烧伤主筋。
（2）  定位：焊接时应先焊定位点再施焊。
（3）运条：运条时直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。
（4） 收弧：收弧时，应将熔池填满，拉灭电弧时，应将熔池填满，注意不要在工作表面造成电弧擦伤。
（5）多层焊：如钢筋直径较大，需要进行多层施焊时，应分层间断施焊，每焊一层后，应清渣再焊接一层。应确保焊缝高度和长度。
（6）熔合：焊接过程中应有足够熔深。主焊缝和定位焊缝应结合良好，避免气孔、夹渣和烧伤缺点，并预防产生裂缝。
（7）平焊：平焊时要注意熔渣和铁水混合不清现象，预防熔渣流到铁水前面。熔池也应控制成椭圆形，通常采取右焊法，焊条和工作表面成70°。
（8）立焊：立焊时，铁水和熔渣易分离。要预防熔池温度过高，铁水下坠形成焊瘤，操作时焊条和垂直面形成60°～80°角。使电弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道时，应压住电弧向上运条，同时作较小横向摆动，其它各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。
（9） 横焊；焊条倾斜70°～80°，预防铁水受自重作用坠到厂坡口上。运条到上坡口处不作运弧停顿，快速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作，依次均速进行焊接。
（10）仰焊：仰焊时宜用小电流短弧焊接，溶地宜薄，里应确保和母材熔合良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条和焊接方向成8°～90°角。其它各层焊条横摆，并在坡口侧略停顿稳弧，确保两侧熔合。
（11）钢筋帮条焊：
1) 钢筋帮条焊适适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。钢筋帮条焊宜采取双面焊，不能进行双面焊时，也可采取单面焊，帮条宜采取和主筋同等级、同直径钢筋制作，如帮条等级和主筋相同时，帮条直径能够比主筋直径小一个规格。如帮条直径和主筋相同时，帮条钢筋可比主筋低一个等级。
2）钢筋帮条接头焊缝厚度h应大于0.3d，焊缝宽度b大于0.7d。
单面焊双面焊  ≥8d ≥4d  ；单面焊双面焊  ≥10d ≥5d 。
3） 钢筋帮条焊时，钢筋装配和焊接应符合下列要求：
    a. 两主筋端头之间，应留2～5mm间隙。
    b. 帮条和主筋之间用四点定位固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。
    c. 焊接时，引弧应在帮条一端开始，收弧应在帮条钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够熔深，主焊缝和定位焊缝，尤其是在定位焊缝始端和终端，应熔合良好。
（12）钢筋搭接焊：
1）  钢筋搭接焊：适适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。焊接时，宜采取双面焊，见图4-29（a）。木能进行双面焊时，也可采取单面焊，见图4-29（b）。搭接长度l应和帮条长度相同。
2）搭接接头焊缝厚度h应大于0.3d，焊缝宽度b大于0.7d。
3）搭接焊时，钢筋装配和焊接应符合下列要求：
    a. 搭接焊时，钢筋应预弯，以确保两钢筋轴线在一轴线上。
    在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，如钢筋预弯确有困难，可合适预弯。
    b. 搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离搭接端部20mm以上。
    c. 焊接时，引弧应在搭接钢筋一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够熔深，主焊缝和定位焊缝，尤其是在定位焊缝始端和终端，应熔合良好。    3.5.13.3  采取Ⅰ级钢筋时，贴角焊缝焊脚K大于0.5d；采取Ⅱ级钢筋时，焊缝焊脚k大于0.6d。
（13）钢筋低温焊接：
1）在环境温度低于- 5℃条件下进行焊接时，为钢筋低温焊接。低温焊接时，除遵守常温焊接相关要求外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超出4级时，应有档风方法。焊后未冷却接头应避免碰到冰雪。
2）钢筋低温电弧焊时，焊接工艺应符合下列要求：
    a. 进行帮条平焊或搭接平焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部钢筋达成一定预热效果。在以后各层焊缝焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在150～350℃之间，以起到缓冷作用。
b．焊接电流略微增大，焊接速度合适减慢。
（三）质量确保：
1.钢筋品种和质量，焊条牌号、性能及接头中使用钢板和型钢，均必需符合设计要求和相关标准要求。
2.钢筋规格、焊接接头位置，同一截面内接头百分比必需符合设计要求和施工规范要求。
3.弧焊接头强度检验必需合格。
    从成品中每批切取5个接头进行抗拉试验。对于装配式结构节点钢筋焊接接头，可按生产条件制作模拟试件。
    在现场每300个同类型接头（同钢筋等级、同接头型式、同焊接位置）作为一批，不足300个时，仍作为一批。
4：操作者应在接头清渣后逐一检验焊件外观质量，其检验结果应符合下列要求：
（1）. 焊接表面平整，不得有较大凹陷、焊瘤。
（2）. 接头处不得有裂纹。
（3）. 咬边深度、气孔、夹渣数量和大小，和接头尺寸偏差，不得超出表4-16所要求数值。
（4）检验帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移，和钢材表面质量情况，不符合要求时不得焊接。

（5）搭接线应和钢筋接触良好，不得随意乱搭，预防打弧。
（6） 带有钢板或帮条接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢板或无帮条接头，引弧应在形成焊缝部位，不得随意引弧，预防烧伤主筋。
（7）依据钢筋等级、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜焊条直径和焊接电流，确保焊缝和钢筋熔合良好。
（8） 焊接过程中立即清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满
（9）做好质量统计：
1） 钢筋出厂质量证实书或试验汇报单。
2） 钢筋机械性能试验汇报。
3） 进口钢筋应有化学成份检验汇报和可焊性试验汇报。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常，应有化学成份检验汇报。
4）钢筋接头拉伸试验汇报。
5） 预埋件钢筋T形接头拉伸试验汇报。
6） 焊条出厂合格证。

闪光对焊参数
本工程拟采取UN1-150型闪光对焊机对钢筋进行焊接，为了取得良好对焊接头，应合理选择对焊参数。焊接参数包含：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压级次。采取预热闪光焊时，还要有预热留量和预热频率等参数。
对焊操作要求：

⑴Ⅱ、Ⅲ级钢筋对焊

Ⅱ、Ⅲ级钢筋可焊性很好，焊接参数适应性较宽，只要确保焊缝质量，拉弯时断裂在热影响区就较小。所以，其操作关键是掌握适宜顶锻。

采取预热闪光焊时，其操作关键点为：

一次闪光，闪平为准；预热充足，频率要高；

二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快速有力。

参数确定
闪光对焊参数
参数
数值
备注
调制长度

闪光留量

闪光速度

顶锻留量

顶锻留量

顶锻速度

预热留量

钢筋直径（mm）
调伸长度（mm）
闪光流量（mm）
顶锻留量（mm）
闪光速度
（mm/s）
总留量（mm）
次级空载电压
（V）
一次闪光
预热
二次闪光
有电
无电
20
1.5d
2+e
2
6
1.5
3.5
1.5~4
15+e
4.5~5
22
1.5d
3+e
2
6
1.5
3.5
16+e
4.5~5
25
1.25d
3+e
4
6
2
4
19+e
5
28
1.25d
3+e
5
7
2
4
21+e
5~5.5
30
1.0d
3+e
6
7
2.5
4
22.5+e
5.5
32
1.0d
3+e
6
8
2.5
4.5
24+e
5.5~6

本工程拟采取UN1-150型闪光对焊机对钢筋进行焊接，经过现场试焊，对取样接头进行抗拉，抗弯试验后最终确定钢筋闪光对焊参数，参见下表

钢筋闪光对焊参数表
钢筋直径（mm）
调伸长度（mm）
闪光留量（mm）
顶锻留量（mm）
预热留量（mm）
变压器级次
闪光速度
顶锻速度
顶锻压力
预热频率
12
18
8
4.5
~
依据现场试焊调整，钢筋直径大级次要高，
由慢到快，开始时近于0，以后1mm/s，终止时达成1.5~2mm/s
越快越好，顶锻开始时0.1s内应将钢筋压缩2-3mm，以后断电，再以6mm/s速度顶锻完成
应足以将全部融化金属从接头内挤出，而且还要使接头两侧约10mm产生合适塑性变形。
1~2次
16
22
8
5
4
18
22
8~10
5
4
20
25
8~10
5
5
22
25
8~10
5
5
25
28
10
6
6
28
28
10
6
6
32
32
12
7
6

同时，要求焊接操作人员依据现场焊接实际情况，立即调整操作，假如出现以下现象则采取对应处理方法。