闪光对焊施工工艺标准样本.doc

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2. 钢筋闪光对焊施工工艺标准
2.1. 总则
2.1.1. 适用范围
本工艺适用于直径14～25的 HPB235、 HRB335、 HRB400钢筋接长的对焊焊接。
2.1.2. 术语
(1)闪光对焊: 闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式, 利用焊接电流经过两根钢筋接触点产生的电阻热, 使接触点金属熔化, 产生强烈的飞溅, 形成闪光, 迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
(2)对焊连接: 经过钢筋热熔顶锻压力作用, 使两根钢筋热熔后粘接, 将一根钢筋受到的力传递至另一根钢筋的连接方法。
(3)抗拉强度: 接头试件在拉伸试验过程中, 按钢筋公称面积计算所达到的最大拉应力值。
2.1.3. 基本规定
(1)含有焊接接头的钢筋在冷拉过程中, 若在接头部位发生断裂时, 可切除热影响区后再焊再拉; 但不得多于两次。且其冷拉工艺与要求应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)的规定。
(2)在工程开工或每批钢筋正式焊接之前, 应进行现场条件下的焊接性能试验。合格后, 方可正式生产。试件数量与要求, 应与质量检查与验收时间相同。
(3)钢筋焊接施工之前, 应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接触的钢筋表面上的锈斑、 油污、 杂物等; 当钢筋端部有弯折、 扭曲时, 应予以矫直或切除。
(4)进行闪光对焊时, 应随时观察电源电压的波动情况。当电源电压下降大于5或小于8时, 应提高焊接变压器级数; 当大于或等于8时, 不得进行焊接。
(5)焊机应经常维护保养和定期检修, 确保正常使用。
(6)对从事钢筋焊接施工的班组及有关人员应经常进行安全生产教育, 执行现行国家标准《焊接与切割安全》GB9448中有关规定, 并应执行和实施安全技术措施, 加强焊工的劳动保护, 防止发生烧伤、 触电、 火灾、 爆炸以及烧坏焊接设备等事故。
(7)钢筋连接件的混凝土保护层厚度宜符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)中, 关于钢筋混凝土保护层最小厚度的规定, 且不得小于15, 连接件之间的横向净距不宜小于25。
(8)不同直径的钢筋焊接时, 其直径差不宜大于2～3。

2.2. 施工准备
2.2.1. 技术准备
(1)操作人员必须经过专门的技术培训, 经考核合格后持证上岗。
(2)做好各级技术交底工作。
2.2.2. 材料准备
(1)按照设计要求与规范规定, 提出准确完善的加工计划及产品数量。
(2)钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)、 )《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014)、 《钢筋混凝土用热轧光元钢筋》(GB13013) 的要求.
(3)入场的钢筋应有出厂合格证和材质证明, 物理性能抽检复检报告。
2.2.3. 机具准备
(1)常见对焊机有、 、 、 等型号, 根据钢筋直径和需用功能选用。
(2)对焊机应安装牢固平稳, 辅助设施就位。正式焊接前应调试使其运转正常。
2.2.4. 作业条件
(1)对焊机检修完好, 焊机容量、 电压等符合焊接要求及安全操作规定。
(2)钢筋下料尺寸符合要求
(3)钢筋焊接部位经常清理, 表面平整、 清洁, 无油污、 杂质等。
(4)钢筋分项工程已进行施工技术交底
(5)操作人员经培训、 考核、 可持证上岗。

2.3. 施工工艺
2.3.1. 工艺流程
编制钢筋加工计划→钢筋下料计划→钢筋夹紧校正→钢筋两端接触闪光→ 闪光预热→顶锻→质量检查→编号、 吊牌分类堆放
2.3.2. 操作工艺
根据钢筋品种、 直径和所用对焊机功率大小, 可选用连续闪光焊、 预热闪光焊、 闪光-预热-闪光焊等工艺。对于可焊性差的钢筋, 对焊后宜采用通电处理措施, 以改进接头塑性。
(1)连续闪光焊
工艺过程包括: 连续闪光和顶锻。施焊时先闭合一次电路, 使两钢筋端面轻微接触, 促使钢筋间隙产生闪光, 接着徐徐移动钢筋, 使两钢筋端面仍保持轻微接触, 形成连续闪光过程。当闪光达到程度后(烧平端面, 闪掉杂质, 热至熔化), 即加适当压力迅速进行顶锻。先带电顶锻, 再无电顶锻到一定长度, 焊接接头即告完成。本工艺适于对焊直径18以下的Ⅰ～Ⅱ级钢筋。
(2)预热闪光焊
工艺过程包括: 预热、 闪光、 顶锻。施焊时先闭合电源, 然后使两钢筋端面交替地轻微接触和分开, 此时钢筋端面间隙处即发出断续闪光, 形成预热。当钢筋达到预热温度后进入闪光阶段, 随即顶锻。本工艺适用于焊直径20～25的Ⅰ～Ⅱ级钢筋。
(3)闪光-预热-闪光焊
工艺过程包括: 一次闪光、 预热; 二次闪光及顶锻。施焊时, 首先一次闪光, 使钢筋端部闪平, 然后预热; 再将两钢筋端面交替地轻微接触和分开, 使其间隙发生断续闪光来实现预热; 二次闪光与顶锻过程同连续闪光焊。木工艺适于对焊直径20～25Ⅰ～Ⅱ级钢筋。
(4)工艺操作要点:
为保证焊接质量, 应选用适宜的焊接参数, 包括: 闪光留量、 闪光速度、 顶锻留量、 顶锻压力、 调伸长度及变压器级次等, 如采用预热闪光焊还需增加预热量。常见Ⅰ、 Ⅱ级钢筋连续闪光对焊参数见表2.3.2-1和表2.3.2-2。可根据钢筋级别、 直径、 焊机特性、 气温高低、 实际电压以及所选焊接工艺等进行选择。在试焊修正后, 一般闪光速度开始时近于零, 而后约1, 终止时约1.5～2; 顶锻速度开始的0.1应将钢筋压缩2～3, 而后断电并以6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。
Ⅰ级钢筋焊接连续闪光对焊参数 　　　　　　表2.3.2-1
钢筋直径
(
调伸长度
()
闪光留量
()
顶锻留量(mm)
(位置)
总留量
()
变压器级次
(-75)
有电
无电
10
1.25
8
1.5
3
12.5
Ⅲ
12
1.0
8
1.5
3
1.25
Ⅲ
14
1.0
10
1.5
3
14.5
Ⅲ
16
1.0
10
2.0
3
15
Ⅳ
18
0.75
10
2.0
3
15
Ⅳ
注: 1)为钢筋直径;
2)Ⅱ级钢筋连续闪光焊参数也可参考该表, 但调伸长度宜为1.25～1.5;
3)采用其它型号对焊机时, 变压器级次经过试验后确定。
Ⅰ、 Ⅱ级钢筋预热闪光对焊参数 表2.3.2-1
钢筋
级别
钢筋
直径()
调伸
长度
()
闪光及预热
留 量()
顶锻留量()
总
留
量

变压器
级次

一次
闪光
预热
二
次
闪
光
有
电
无
电
ⅠⅡ
Ⅱ
20
22
25
1.5d
1.5d
1.25d
2+
3+
3+
2
2
4
6
6
6
1.5
1.5
2.0
3.5
3.5
4.0
15+
16+
19+

注: (1)为钢筋端部不平时, 两钢筋端部凸出部分长度。
(2)Ⅰ级钢筋预热闪光焊参数也可参考Ⅱ钢筋参热闪光焊参数, 但调伸长度宜为0.75。
焊接前应检查焊机各部件和接地情况, 调整变压器级次, 开放冷却水, 合上电闸, 始可工作。
钢筋端头应顺直, 15范围内的铁锈、 污物等应清除干净, 两钢筋轴线偏差不得超过0.5。
Ⅰ～Ⅱ级钢筋采用预热闪光焊时, 应做到一次闪光, 闪平为准; 预热充分, 频率要高; 二次闪光, 短、 稳、 强烈; 顶锻过程快而有力。
焊接时, 按大直径钢筋选择焊接参数。
负温室(不低于-20℃)下闪光对焊, 应采用弱参数, 焊接场地应防风、 防雨措施, 使室内保持0℃以上。焊后接头部位应采用石棉粉保温, 避免接头冷淬脆裂。
焊接完毕, 待接头处由白红色变为黑色, 才能松开夹具, 平稳取出钢筋, 以免产生弯曲, 同时趁热将焊缝的毛刺打掉。
(5)在闪光对焊生产中, 当出现异常现象或焊接缺陷时, 宜按表2.4.2-3查找原因和采取措施, 及时消除。
闪光对焊异常现象、 焊接缺陷及消除措施表数 表2.3.2-3
异常现象和焊接缺陷
措 施
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
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
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程度
③确保带电顶锻过程
④加快顶锻速度
⑤增大顶锻压力
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
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
接头区域裂纹
①检查钢筋的碳、 硫、 磷含量; 若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
钢筋表面微熔及烧伤
①消除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污
②消除电极内表面的氧化物
③改进电极槽口形状, 增大接触面积
④夹紧钢筋
接头弯折或轴线偏移
①正确调整电极位置
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
2.3.3. 成品保护
(1)焊接后, 焊接区应防止骤冷, 以免发生脆裂, 当气温较低时, 接头部位应适当用保温材料覆盖。
(2)钢筋对焊半成品按规格、 型号分类堆码整齐, 堆放场所应有遮盖, 防止雨淋而锈蚀。
(3)运输装卸对焊半成品时不能随意抛掷, 以避免钢筋变形。

2.4. 质量标准
2.4.1. 主控项目
(1)钢筋的品种、 规格必须符合设计要求, 其质量应满足《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)、 《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014)的要求。
(2)钢筋的连接方式应符合设计要求。
(3)对焊钢筋应有出厂质量证明各试验报告, 钢筋的品种和质量必须符合有关的规定。
(4)钢筋对焊所选用对焊机性能和工艺方法, 必须符合焊接工艺要求。
(5)钢筋接头的形式、 力学性能应符合《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107- )中的各项规定。
(6)按《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18- )的规定抽取钢筋焊接接头的试件做力学性能实验。钢筋连接工程开始施工前, 应进行接头工艺检验, 工艺检验应符合下列要求:
1)、 每种规格钢筋的接头试件不应少于3个。
2)、 钢筋母材抗拉强度试件不应少于3个, 且接头试件应取至同一根钢筋。
3)、 抽取与接头试件同批、 同型号、 同规格的3个连接件做加工工艺和几何尺寸检测。
4)、 3个接头试件的抗拉强度应符合以下规定: Ⅰ级接头, 试件抗拉强度不应小于钢筋抗拉强度实测值的0.95倍; Ⅱ级接头不应小于0.90倍; Ⅲ级接头不应小于钢筋屈服强度标准值的1.35倍。
2.4.2. 一般项目
(1)闪光对焊接头的质量检验, 应分批进行外观检查和力学性能试验。在同一台班内, 由同一焊工完成的300个同级别、 同直径钢筋焊接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少, 可在一周之内累计计算; 累计仍不足300个接头, 应按一批计算。外观检查的接头数量, 应从每批抽查出10, 且不得少于10个; 力学性能试验时, 应从每批接头中随机切出6个试件, 其中3个做拉伸试验, 3个做弯曲试验。
(2)闪光对焊接头外观检查, 接头处不得有横向裂纹; 与电极接触的钢筋表面, Ⅰ～Ⅱ级钢筋焊接时不得有明显烧伤; 负温闪光对焊时, 对于Ⅱ级钢筋, 均不得有烧伤; 接头处的变折角不大于; 接头处的轴线偏移, 不得大于钢筋直径的0.1倍, 且不得大于2。
(3)闪光对焊接头拉伸试验3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度; 应至少有2个试件断于焊缝外, 并呈延性断裂。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清除, 应与母材的外表齐平。弯曲时, 焊缝应处于弯曲中心点, 弯心直径Ⅰ、 Ⅱ级钢筋分别为2、 4, 钢筋直径d大于等于25时, 弯心直径应增加1d。弯曲角度为90°, 当弯至90°, 至少有2个试件不得发生破断为合格。

2.5. 质量记录
钢筋闪光对焊施工工艺标准应具备以下质量记录:
2.5.1. 钢筋原材料出厂质量证明文件。
2.5.2. 钢筋原材料复试报告。
2.5.3. 钢筋连接试验报告。

2.6. 职业健康安全及环保措施
2.6.1. 职业健康安全措施
(1)闪光对焊场地必须设置可靠的双层安全防护棚。
(2)机械设备必须一机一闸一漏一箱, 内配可靠有效的空开及漏电保护装置。
(3)对从事钢筋焊接施工的有关人员应进行经常性的安全教育及安全技术交底, 防止发生人身和设备安全事故, 操作人员必须经培训、 考核合格后, 持证上岗。
(4)施工现场用电必须符合国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的规定。
(5)闪光火花飞溅的区域内, 要设置薄钢板或水泥石棉挡板防护装置, 防止火花射灼操作人员。
2.6.2. 环保措施
(1)钢筋施工损耗严格控制, 必须及时回收, 堆放在指定地点。
(2)及时回收铜电极, 不得随意乱扔。
(3)冷却水不得随意排放, 节约用水。

2.7. 参考标准及规范
《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-1998)
《钢筋混凝土用热轧光元钢筋》(GB13013-1991)
《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014-1991)
《混凝土结构工程施工及验收规定》(GB50204- )
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18- )
《混凝土结构设计规范》(GB50010- )
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46- )