钢筋闪光对焊焊接施工工艺标准.doc

钢筋闪光对焊焊接施工工艺标准
GXEJ/QB07-2023

钢筋闪光对焊焊接是运用对焊机使两段钢筋触，通以低电压强电流，把电能转化为热能，当钢筋加热到一定限度后，立即施加轴向压力挤压(称为顶锻)，使形成对焊接头。本工艺具有改善结构受力性能，减轻劳动强度，提高工效和质量，施工快速，节约钢材，减少成本等优点。
工艺合用范围表
钢筋牌号
钢筋直径
HPB235
8～20
HRB335
6～40
HRB400
6～40
RRB4OO
10～32
HRB500
10～40
Q235
6～14

一、材料规定
钢筋用Ⅰ～Ⅳ级各种规格钢筋，具有出厂合格证，进场后经物理性能检查符合有关标准和规范的规定。

二、重要机具设备
常用对焊机有UN1-25、UN1-50、UN1-75、UN1-100、UN1-150、UN1-170、UN17-150-1等型号，根据钢筋直径和需用功率选用。

三，作业条件
⒈对焊机检修完好，对焊机容量，电压，符合规定并符合安全规定。
⒉电源己具有，电流、电压符合对焊规定。
⒊钢筋焊接部位经清理，表面平整、清洁、无油污、杂质等。
⒋操作人员经培训、考核，可持证上岗。在正是焊接之前，参与该项施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺实验，并经实验合格后，方可正式生产。实验结果应符合质量检查与验收时的规定。

四，施工操作工艺
⒈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、闪光预热闪光等对焊工艺.对于可焊性差的钢筋，对焊后宜采用通电热解决措施，以改善接头塑性。
⑴连续闪光焊
当钢筋直径小，钢筋牌号低，在表7-2规定范围内，可采用连续闪光对焊。
工艺过程涉及:连续闪光和顶锻施焊时，先闪合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，促使钢筋间隙中产生闪光，接着渐渐移动钢筋，使两钢筋端面仍保持轻微接触，形成连续闪光过程.当闪光达成规定限度后(烧平端面，闪掉杂质，热至熔化)，即以适当压力迅速进行顶锻挤压，焊接接头即告完毕.
连续闪光焊所能焊接的钢筋上线直径，应根据焊机容量、钢筋牌号等具体情况而定，并应符合表7-2的规定。
连续闪光焊钢筋上限直径 表7-2
焊机容量（KV·A）
钢筋牌号
钢筋直径（mm）
160
（150）

HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
20
22
20
20
100
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
20
18
16
16
80
（75）

HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
16
14
12
12

40
HPB235
Q235
HRB335
HRB400
RRB400
10
⑵预热闪光焊
当钢筋直径和牌号超过表7-2的规定，且钢筋端面较平整，宜采用预热闪光焊。
工艺过程涉及:一次闪光预热:二次闪光，顶锻施焊时，先一次闪光，将钢筋端面闪平，然后预热，方法是使两钢筋端面交替地轻微接触和分开，使其间隙产生断续闪光来实现预热或是使钢筋端面一直紧密接触;用脉冲电流或交替紧密接触与分开，产生电阻热(不闪光)来实现预热。二次闪光与顶段过程同连续闪光.
⑶闪光-预热-闪光焊
当钢筋直径和牌号超过表7-2的规定，且钢筋端面不平整，宜采用闪光—预热闪光焊。

工艺过程涉及:一次闪光，预热；二次闪光及顶锻。施焊时，一方面一次闪光，使钢筋端部闪平；然后预热，使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；二次闪光与顶段过程同连续闪光焊。
⑷焊后通电热解决
方法是焊毕松开夹具，放大钳口距，再来紧钢筋。焊后停歇30～60s，待接头温度降至暗黑色时，采用低频脉冲通电加热(频率0.5～1.5次/s，通电时间5～7s).当加热至550～600℃呈暗红色或桔红色时，通电结束；松开夹具，即告完毕.本工艺适于对焊45硅锰钒钢。
⒉为保证质量，应选用恰当的焊接参数，涉及：闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、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长预热留量。常用I、II、III、IV级钢筋连续闪光对焊参数见表7-3和表7-4。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，在试焊后修正。一般闪光速度开始时近于零，而后约1mm/s，终止时约1.5～2mm/s；顶锻速度开始的0.1s应将钢筋压缩2～3mm，而后断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束；顶锻压力应足以将所有的熔化金属从接头内挤出。

Ⅰ级钢筋连续闪光对焊参数 表7-3
钢筋直径（mm）
调伸长度（mm）
闪光留量（mm）
顶锻留量（mm）
总留量（mm）
变压器级次（UN1-75）
有电
无电
10
12
14
16
18
1.25
1.0
1.0
1.0
0.75
8
8
10
10
10
1.5
1.5
1.5
2.0
2.0
3
3
3
3
3
12.5
12.5
14.5
15.0
15.0
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
注：1、Ⅱ~Ⅲ级钢筋连续闪光焊参数也可参考该表，但调伸长度宜为1.25～1.5d（d为钢筋直径）；
2、采用其他型号对焊机时，变压器级次通过实验后拟定。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋预热闪光对焊参数 表7-4
钢筋级别
钢筋直径（mm）
调伸长度（mm）
闪光及预热留量（mm）
顶锻留量（mm）
总留量（mm）
变压器级次（UN1-75）
一次闪光
顶热
二次闪光
有电
无电
Ⅱ、Ⅲ
20
22
25
28
32
36
15d
1.5d
1.25d
1.25d
1.0d
1.0d
2+
3+
3+
3+
3+
3+
2
2
4
5
6
7
6
6
6
7
8
8
1.5
1.5
2.0
2.0
2.5
3.0
3.5
3.5
4.0
4.0
4.5
5.0
15+
16+
19+
21+
24+
26+
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅳ
12
16
20
25
28
2.5d
2.0d
1.75d
1.5d
1.25d
5－8
3+e
3+e
3+e
3+e
1-2
1
2
3
3
12
8
8
9
9
1.5
1.5
1.5
2.0
2.0
3.0
3.0
3.5
3.5
4.0
——16.5+e
18.0+e
20.5+e
21.0+e
Ⅷ
Ⅵ、Ⅶ
Ⅴ、Ⅵ
Ⅴ、Ⅵ
Ⅴ、Ⅵ
注：⒈e为钢筋端部不平时，两钢筋端部凸出部分长度；
⒉Ⅰ级钢筋预热闪光焊参数也可参考Ⅱ、Ⅲ级钢筋预热闪光焊参数，但调伸长度宜为0.75d。

⒊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。
⒋钢筋端头应顺直，150mm范围内的铁、污物等应清除干净，两钢筋轴线偏差不得超过0.5 mm。
⒌采用预热闪光焊时，应做到一次闪光，闪平为准；预热充足，频率要高；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程快而有力。对Ⅳ级钢筋，为避免过热和淬硬脆裂，焊接时，要做到一次闪光，闪平为准；预热适中，频率中低；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快而用力得当。
⒍不同直径的钢筋焊接时，其直径差不宜大于2～3 mm。焊接时，按大直径钢筋选择焊接参数。
⒎负温（不低于-20℃）下闪光对焊，应采用弱参数，焊接场地应有防风、防雨措施，使室内保持0℃以上。焊后接头部位采用石棉粉保温，避免接头冷淬脆裂。
⒏焊接完毕，待接头处由白红色变为黑色，才干松开夹具，平稳取出钢筋，以免产生弯曲，同时趁热将焊缝的毛刺打掉。

五、质量标准
㈠主控项目
⒈ 对焊钢筋应有出厂质量证明和实验报告，钢筋的品种和质量必须符合设计规定和有关标准的规定。
⒉ 钢筋对焊时所选用对焊机性能和工艺方法，必须符合焊接工艺规定。
㈡一般项目
⒈ 闪光对焊接头的质量检查，应分批进行外观检查为力学性能实验。在同一台班内，由同一焊工完毕的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；累计仍局限性300个接头，应按一批计算。外观检查的接头数量，应从每批中抽查10%，且不得少于10个；力学性能实验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸实验，3个做弯曲实验。
2．焊接等长的预应力钢筋（涉及螺丝端杆和钢筋）时，可按生产是同等条件制作模拟试件；螺丝端杆接头可只做拉伸实验；
3．封闭环式箍筋闪光对焊接头，以600个同牌号、同规格的接头作为一批，只做拉伸实验；
4． 闪光对焊接头外观检查，接头处不得有横向裂纹；与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤；接头处的弯折角不得大于3°；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 mm。
5．闪光对焊接头拉伸实验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；余热解决Ⅲ级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧Ⅲ级钢筋抗拉强度570MPa；应至少有2个试件断于焊缝之外，并呈延性断裂。闪光对焊接头弯曲实验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分清除，且与母材的外表齐平。弯曲时，焊缝应处在弯曲中心点，弯心直径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋分别为2d、4d、5d、7d，钢筋直径d大于25mm时，弯心直径应增长 1d，弯曲角均为90°，当弯至 90°，至少有2个试件不得发生破断为合格。

六、施工注意事项
⒈ 焊接时如调换焊工或更换钢筋级别和直径，应按规定制作对焊试件（不少于2个）作冷弯实验，合格后才干按既定参数成批对焊，否则要调整参数，经实验合格后才干进行操作。焊接参数应由操作人员根据钢种特性、气温高低、实际电压、焊机性能等具体情况进行修正。
⒉ 钢筋要在冷拉之前对焊，以使冷拉钢筋不因焊接而减少强度。
⒊ 不同直径的钢筋对焊时，其直径之比不宜大于1.5；同时除应按大直径钢筋选择焊接参数外，并应减小大直径钢筋的调伸长度，或运用短料先将大直径钢筋预热，以使两者在焊接过程中加热均匀，保证焊接质量。
⒋ 焊接过程中，如发现焊接质量不能满足规定，应针对产生因素，采用防治措施。如焊接烧化过度剧烈并产生爆炸声，应减少变压器级次，减小闪光速度。如钢筋表面严重烧伤，应清除电极钳口的杂质和钢筋夹紧部分的铁锈，改善电极槽口形状，以增大其接触面积；同时夹紧钢筋，如接头中有氧化膜、未焊透或有夹渣，应增长预热过程；避免过早切断电流；增长顶锻压力。如接头轴线偏移和弯折，应采用调整电极位置，增强夹具刚度；切除或矫直钢筋端头或焊完后平稳取下钢筋等措施。
⒌ 对焊时如发现接头区域出现裂缝通病，应检查钢筋的碳、硫、磷含量，如不符合规定，应予更换或采用低频预热方法增长预热限度，或减少顶锻压力等措施。如热影响区淬硬脆断，应采用扩大低温加热区（见红区），减少温度梯度，减缓焊后冷却速度或焊后通电热解决等措施。已裂缝的接头应切除重焊。

七、成品保护
⒈ 焊接后，焊接区应防止骤冷，经免发生脆裂。当气温较低时，接头部位应适当用保温材料覆盖。
⒉ 钢筋对焊半成品按规格、型号分类堆放整齐，堆放场合应有遮盖，防止雨淋而锈蚀。
⒊ 运送装卸对焊半成品时不能随意抛掷，以避免钢筋变形。

八、安全环保措施
⒈ 对焊前，应清除钢筋与电极表面的锈皮和污泥，使电极接触良好，以避免出现“打火”现象。
⒉ 对焊机的参数选择，涉及功率和二次电压应与对焊钢筋相适应，电极冷却水的温度，不得超过40℃，机身应保持接地良好。
⒊ 闪光火花飞溅的区域内，要设立薄钢板或水泥石棉挡板防护装置，在对焊机与操作人员之间，可在机上装置活动罩，防止火花射灼操作人员。
⒋ 对焊完毕不应过早松开夹具；焊接接头尚处在高温时避免抛掷，同时不得往高温接头上浇水，较长钢筋对接时应安放在台架上操作。
5、严禁在易燃易爆气体或液体扩散区域进行焊接作业。
6、操作人员应佩戴防护手套。