钢筋焊接要求.docx

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钢筋焊接要求

、9-5钢筋焊接

9-5-1一般规定

钢筋焊接方法分类及适用范围，见表9-37。

钢筋焊接质量检验，应符合行业标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）和《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2001）的规定。

钢筋焊接方法分类及适用范围表9-37

注：

1．表中的帮条或搭接长度值，不带括弧的数值用于HPB235级钢筋，括号中的数值用于HRB335级、HRB400级及RRB400级钢筋；

2．电阻电焊时，适用范围内的钢筋直径系指较小钢筋的直径。

钢筋焊接的一般规定如下：

1．电渣压力焊应用于柱、墙、烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接；不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。

2．在工程开工或每批钢筋正式焊接前，应进行现象条件下的焊接性能试验。

合格后，方可正式生产。

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；钢筋端部若有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。

4．进行电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊或埋弧压力焊时，应随时观察电源电压的波动情况。

对于电阻点焊或闪光对焊，当电源电压下降大于5%、小于8%时，应采取提高焊接变压器级数的措施；当大于或等于8%时，不得进行焊接。

对于电渣压力焊或埋弧压力焊，当电源电压下降大于5%时，不宜进行焊接。

5．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，并应制定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。

6．焊机应经常维护保养和定期检修，确保正常使用。

9-5-2钢筋闪光对焊

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。

9-5-2-1对焊设备

常用对焊机的技术性能，见表9-38。

图9-78示出建筑工地常用的UN1-75型手动对焊机。

常用对焊机技术性能表9-38

项次

项目

单位

焊机型号

UN1-75

UN1-100

UN2-150

UN17-150-1

1

额定容量

kVA

75

100

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

钳口夹紧力

kN

20

40

100

160

7

最大顶锻力

kN

30

40

65

80

8

钳口最大距离

mm

80

80

100

90

9

动钳口最大行程

mm

30

50

27

80

10

动钳口最大烧化行程

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

200

200

200

500

16

压缩空气：

压力

N/mm2

5.5

6

消耗量

m3/h

15

5

17

焊机重量

kg

445

465

2500

1900

18

外形尺寸：

长

mm

1520

1800

2140

2300

宽

mm

550

550

1360

1100

高

mm

1080

1150

1380

1820

图9-78UN1-75型手动对焊机

9-5-2-2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。

1．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（图9-79a）。

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——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。

2．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（图9-79b）。

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。

3．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（图9-79c）。

施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。

图9-79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；t1.1-一次闪光时间；t1.2-二次闪光时间；t2-预热时间；t3-顶锻时间

9-5-2-3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图9-80。

图9-80闪光对焊各项留量图解

（a）连续闪光焊；（b）闪光－预热－闪光焊

L1、L2-调伸长度；a1＋a2-闪光留量；a1.1＋a2.1-一次闪光留量；a1.2＋a2.2-二次闪光留量；

b1＋b2-预热留量；c1＋c2-顶锻留量；c'1＋c'2-有电顶锻留量；c"1＋c"2-无电顶锻留量

1．调伸长度

调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。

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HRB400级钢筋为1.0~1.5d（d——钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。

2．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口严重压伤部分之和，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1mm/s，终止时达1.5~2mm/s。

3．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,HRB400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。

4．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，应使钢筋焊口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，使焊口迅速闭合不致氧化，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。

5．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。

6．RRB400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。

9-5-2-4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9-39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表9-39

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）改进电极槽口形状，增大接触面积

（4）夹紧钢筋

8

接头弯折或轴线偏移

（1）正确调整电极位置

（2）修整电极钳口或更换已变形的电极

（3）切除或矫直钢筋的弯头

9-5-2-5对焊接头质量检验

1．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300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300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。

2．外观检查

钢筋闪光对焊接头的外观检查，应符合下列要求：

（1）接头处不得有横向裂纹；

（2）与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；

（3）接头处的弯折，不得大于4°；

（4）接头处的钢筋轴线偏移α，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm；其测量方法见图9-81。

图9-81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。

3．拉伸试验

钢筋对焊接头拉伸试验时，应符合下列要求：

（1）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；

（2）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。

4．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，弯心直径见表9-40。

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表9-40

钢筋级别

弯心直径（mm）

弯曲角（°）

HPB235级

2d

90

HRB333级

4d

90

HRB400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。

9-5-3钢筋电阻点焊

钢筋电阻点焊是将两根钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法。

9-5-3-1点焊设备

1．单头点焊机

单头点焊机的技术性能见表9-41。

图9-82示出DN3-75型气压传动式点焊机。

常用点焊机技术性能表9-41

项次

项目

单位

焊机型号

SO232A

SO432A

DN3-75

DN3-100

1

传动方式

气压传动式

2

额定容量

hVA

17

21

75

100

3

额定电压

V

380

380

380

380

4

额定暂载率

%

50

50

20

20

5

初级额定电流

A

45

82

198

263

6

较小钢筋最大直径

mm

8~10

10~12

8~10

10~12

7

每小时最大焊点数

点/h

900

1800

3000

1740

8

次级电压调节范围

V

1.8~3.6

2.5~4.6

3.33~6.66

3.65~7.3

9

次级电压调节级数

级

6

8

8

8

10

电极臂有效伸长距离

mm

230

550

500

800

800

800

11

上电极

工作行程

mm

10~40

22~89

40~120

56~170

20

20

辅助行程

80

80

12

电极间最大压力

kN

2.64

1.18

2.76

1.95

6.5

6.5

13

电极臂间距离

mm

190~310

380~530

14

下电极臂垂直调节

mm

190~310

150

150

150

15

压缩空气

压力

N/mm2

0.6

0.6

0.55

0.55

消耗量

m3/h

2.15

1

15

15

16

冷却水消耗量

L/h

160

160

400

700

17

重量

kg

160

225

800

850

18

外形尺寸

长

mm

765

860

1610

1610

宽

mm

400

400

730

730

高

mm

1405

1405

1460

1460

图9-82DN3-75型气压传动式点焊机

2．钢筋焊接网成型机

钢筋焊接网成型机是钢筋焊接网生产线的专用设备，采用微机控制，生产效率高，网格尺寸准，能焊接总宽度不大于3.4m、总长度不大于12的钢筋网。

GWC系列钢筋焊接网成型机的技术性能，见表9-42。

GWC系列钢筋网成型机主要技术性能表9-42

型号

GWC1250

GWC1650

GWC2400

GWC3300

最大网宽（mm）

1300

1700

2600

3400

焊接钢筋直径（mm）

1.5~4

2~8

4~12

4~12

网格宽度（mm）纵向

≥50

≥50

≥100

≥100

横向

≥20

≥50

≥50

≥50

工作频率（1/min）

30~90

40~100

40~100

40~100

焊点数（点）

≥26

≥34

≥26

≥34

点焊机用电极，应采用优质紫铜制造，电极槽孔的尺寸应当精确，以保证冷却水的畅通。

电极直径，根据所焊的较小钢筋直径选择。

当较小钢筋的直径为3~10mm时，电极直径取30mm；钢筋直径12~14mm时取40mm。

在点焊生产中，经常保持电极与钢筋之间接触表面的清洁平整。

若电极使用变形，应及时修整。

9-5-3-2点焊工艺

点焊过程可分为预压、通电、锻压三个阶段，见图9-83。

在通电开始一段时间内，接触点扩大，固态金属因加热膨胀，在焊接压力作用下，焊接处金属产生塑性变形，并挤向工件间隙缝中；继续加热后，开始出现熔化点，并逐渐扩大成所要求的核心尺寸时切断电流。

图9-83点焊过程示意图

t1-预压时间；t2-通电时间；t3-锻压时间

焊点的压入深度，应符合下列要求：

（1）热轧钢筋点焊时，压入深度为较小钢筋直径的25%~45%；

（2）冷拔光圆钢丝、冷轧带肋钢筋点焊时，压入深度应为较小钢筋直径的25%~40%。

9-5-3-3点焊参数

当焊接不同直径的钢筋时，焊接网的纵向与横向钢筋的直径应符合下式要求：

dmin≥0.6dmax（9-15）

电阻点焊应根据钢筋级别、直径及焊机性能等，合理选择变压器级数、焊接通电时间和电极压力。

在焊接过程中应保持一定的预压时间和锻压时间。

采用DN3-75型点焊机焊接HPB235级钢筋和冷拔光圆钢丝时，焊接通电时间和电极压力分别见表9-43和表9-44。

采用DN3-75型点焊机焊接通电时间（s）表9-43

变压器级数

较小钢筋直径（mm）

3

4

5

6

8

10

12

14

1

0.08

0.10

0.12

2

0.05

0.06

0.07

3

0.22

0.70

1.50

4

0.20

0.60

1.25

2.50

4.00

5

0.50

1.00

2.00

3.50

6

0.40

0.75

1.50

3.00

7

0.50

1.20

2.50

注：

点焊HRB335级钢筋或冷轧带肋钢筋时，焊接通电时间可延长20%~25%。

采用DN3-75型点焊机电极压力表9-44

较小钢筋直径

（mm）

HPB235级钢筋

冷拔光圆钢丝

HRB335级钢筋

冷轧带肋钢筋

3

980~1470

-

4

980~1470

1470~1960

5

1470~1960

1960~2450

6

1960~2450

2450~2940

8

2450~2940

2940~3430

10

2940~3920

3430~3920

12

3430~4410

4410~4900

14

3920~4900

4900~5880

钢筋点焊工艺，根据焊接电流大小和通电时间长短，可分为强参数工艺和弱参数工艺。

强参数工艺的电流强度较大（120~360A/mm2），而通电时间很短（0.1~0.5s）；这种工艺的经济效果好，但点焊机的功率要大。

弱参数工艺的电流强度较小（80~160A/mm2），而通电时间较长（＞0.5s）。

点焊热轧钢筋时，除因钢筋直径较大而焊机功率不足需采用弱参数外，一般都可采用强参数，以提高点焊效率。

点焊冷处理钢筋时，为了保证点焊质量，必须采用强参数。

9-5-3-4点焊缺陷及消除措施

钢筋点焊生产过程中，应随时检查制品的外观质量，当发现焊接缺陷时，应参照表9-45查找原因，采取措施及时消除。

点焊制品焊接缺陷及消除措施表9-45

项次

缺陷种类

产生原因

消除措施

1

焊点过烧

（1）变压器级数过高

（2）通电时间太长

（3）上下电极不对中心

（4）继电器接触失灵

（1）降低变压器级数

（2）缩短通电时间

（3）切断电源，校正电极

（4）调节间隙，清理触点

2

焊点脱落

（1）电流过小

（2）压力不够

（3）压入深度不足

（4）通电时间太短

（1）提高变压器级数

（2）加大弹簧压力或调大气压

（3）调整两电极间距离符合压入深度要求

（4）延长通电时间

3

表面烧伤

（1）钢筋和电极接触表面太脏

（2）焊接时没有预压过程或预压力过小

（3）电流过大

（4）电极变形

（1）清刷电极与钢筋表面的铁锈和油污

（2）保证预压过程和适当的预压压力

（3）降低变压器级数

（4）修理或更换电极

9-5-3-5钢筋焊接网质量检验

成品钢筋焊接网进场时，应按批抽样检验。

1．取样数量

每批钢筋焊接网应由同一厂家生产的、受力主筋为同一直径、同一级别的焊接网组成，重量不应大于20t。

每批焊接网外观质量和几何尺寸的检验，应抽取5%的网片，且不得少于3片。

钢筋焊接网的焊点应作力学性能试验。

在每批焊接网中，应随机抽取一张网片，在纵、横向钢筋上各截取2根试件，分别进行拉伸和冷弯试验；并在同一根非受拉钢筋上随机截取3个抗剪试件。

试件的尺寸见图9-84所示。

图9-84钢筋焊接网试件

（a）拉伸试件；（b）抗剪试件

力学性能试件，应从成品中切取，切取过试件的制品，应补焊同级别、同直径钢筋，其每边搭接的长度不应小于2个孔格的长度。

2．外观检查

焊接网外观质量检查结果，应符合下列要求：

（1）钢筋交叉点开焊数量不得超过整个网片交叉点总数的1%，并且任一根钢筋上开焊点数不得超过该根钢筋上交叉点总数的50%。

焊接网最外边钢筋上的交叉点不得开焊。

（2）焊接网表面不得有油渍及其他影响使用的缺陷，可允许有毛刺、表面浮锈。

（3）焊接网几何尺寸的允许偏差：

对网片的长度、宽度为±25mm；对网格的长度、宽度为±10mm。

当需方有要求时，经供需双方协商，焊接网片长度允许偏差可取±10mm。

3．力学性能试验

（1）抗剪试验时，应采用能悬挂于试验机上专用的抗剪试验夹具。

抗剪试验结果，3个试件抗剪力的平均值应符合下式计算的抗剪力：

F≥0.3×A0×σs（9-16）

式中F——抗剪力；

A0——较大钢筋的横截面积；

σs——该级别钢筋的屈服强度。

当抗剪试验不合格时，应在取样的同一横向钢筋上所有交叉焊点取样检查；当全部试件平均值合格时，应确认该批焊接网为合格品。

（2）拉伸试验与弯曲试验方法，与常规方法相同。

试验结果应符合该级别钢筋的力学性能指标；如不合格，则应加倍取样进行不合格项目的检验。

复验结果全部合格时，该批钢筋网方可判定为合格。

9-5-4钢筋电弧焊

钢筋电弧焊是以焊条作为一板、钢筋为另一板，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。

钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽帮条焊等接头型式。

焊接时应符合下列要求：

（1）应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数；

（2）焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋；

（3）焊接地线与钢筋应接触紧密；

（4）焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。

9-5-4-1电弧焊设备和焊条

电弧焊设备主要采用交流弧焊机。

建筑工地常用交流弧焊机的技术性能，见表9-46。

常用交流弧焊机的技术性能表9-46

项目

BX3-120-1

BX3-300-2

BX3-500-2

BX2-1000

（BC-1000）

额定焊接电流（A）

120

300

500

1000

初级电压（V）

220/380

380

380

220/380

次