9-5 钢筋焊接.doc

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》（JGJ 18-96）和《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T 27-2001）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9-78 UN1-75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9-82 DN3-75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
次级空载电压（V）
70~75
70~78
70~75
69~78
额定工作电压（V）
25
32
40
42
额定初级电流（A）
41/23.5
61.9
101.4
340/196
焊接电流调节范围（A）
20~160
40~400
60~600
400~1200
额定持续率（%）
60
60
60
60
额定输入功率（kVA）
9
23.4
38.6
76
各持续率时功率
100%（kVA）
7
18.5
30.5
-
额定持续率（kVA）
9
23.4
38.6
76
各持续率时焊接电流
100%（kVA）
93
232
388
775
额定持续率（kVA）
120
300
500
1000
功率因数（cosφ）
-
-
-
0.62
效率（%）
80
82.5
87
90
外形尺寸（长×宽×高）（mm）
485×470×680
730×540×900
730×540×900
744×950×1220
重量（kg）
100
183
225
560
电弧焊所采用的焊条，其性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB 5117）或《低合金钢焊条》（GB 5118）的规定，其型号应根据设计确定；若设计无规定时，可按表9-47选用。
当采用低氢型碱性焊条时，应按使用说明书的要求烘焙；酸性焊条若在运输或存放中受潮，使用前也应烘焙后方可使用。
钢筋电弧焊焊条型号 表9-47
钢筋级别
电弧焊接头形式
帮条焊
搭接焊
坡口焊
熔槽帮条焊
预埋件穿孔塞焊
钢筋与钢板搭接焊
预埋件T形角焊
HPB235
E4303
E4303
E4303
HRB335
E4303
E5003
E4303
HRB400
E5003
E5503
-
9-5-4-2 帮条焊和搭接焊
帮条焊和搭接焊的规格与尺寸，见表9-37。帮条焊和搭接焊宜采用双面焊。当不能进行双面焊时，可采用单面焊。当帮条级别与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条级别可与主筋相同或低一个级别。
1．施焊前，钢筋的装配与定位，应符合下列要求：
（1）采用帮条焊时，两主筋端面之间的间隙应为2~5mm；
（2）采用搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在一直线上；
（3）帮条和主筋之间应采用四点定位焊固定（图9-85a）；搭接焊时，应采用两点固定（图9-85b）；定位焊缝与帮条端部或搭接端部的距离应大于或等于20mm。

图9-85 帮条焊与搭接焊的定位
（a）帮条焊；（b）搭接焊
1-定位焊缝；2-弧坑拉出方位
2．施焊时，应在帮条焊或搭接焊形成焊缝中引弧；在端头收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。
3．帮条焊或搭接焊的焊缝厚度h不应小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.7倍（图9-86）。

图9-86 焊缝尺寸
（a）钢筋接头；（b）钢筋与钢板接头
4．钢筋与钢板搭接焊时，搭接长度见表9-37。焊缝宽度不得小于钢筋直径的0.5倍，焊缝厚度不得小于钢筋直径的0.35倍。
9-5-4-3 预埋件电弧焊
预埋件T字接头电弧焊分为贴角焊和穿孔塞焊两种（图9-87）。

图9-87 预埋件电弧焊T字接头
（a）贴角焊；（b）穿孔塞焊
采用贴角焊时，焊缝的焊脚K：对HPB235级钢筋不得小于0.5d，对HRB335级钢筋，不得小于0.6d（d为钢筋直径）。
采用穿孔塞焊时，钢板的孔洞应做成喇叭口，其内口直径应比钢筋直径d大4mm,倾斜角度为45°，钢筋缩进2mm。
施焊中，电流不宜过大，不得使钢筋咬边和烧伤。
9-5-4-4 剖口焊
1．施焊前的准备工作，应符合下列要求：
（1）钢筋坡口面应平顺，切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱；
（2）钢筋坡口平焊时，V形坡口角度宜为55°~65°（图9-88a）；坡口立焊时，坡口角度宜为40°~55°，其中下钢筋为0°~10°，上钢筋为35°~45°（图9-88b）；

图9-88 钢筋坡口接头
（a）坡口平焊：（b）坡口立焊
（3）钢垫板的长度宜为40~60mm，厚度宜为4~6mm；坡口平焊时，垫板宽度应为钢筋直径加10mm；立焊时，垫板宽度宜等于钢筋直径。
（4）钢筋根部间隙，坡口平焊时宜为4~6mm；立焊时，宜为3~5mm；其最大间隙均不宜超过10mm。
2．剖口焊工艺，应符合下列要求：
（1）焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢板之间均应熔合。焊接过程中应经常清渣。钢筋与钢垫板之间，应加焊2~3层侧面焊缝；
（2）宜采用几个接头轮流进行施焊；
（3）焊缝的宽度应大于V形坡口的边缘2~3mm，焊缝余高不得大于3mm，并宜平缓过渡至钢筋表面；
（4）当发现接头中有弧坑、气孔及咬边等缺陷时，应立即补焊。HRB400级钢筋接头冷却后补焊时，应采用氧乙炔焰预热。
9-5-4-5 熔槽帮条焊
熔槽帮条焊的规格与尺寸，见表9-37。焊接时应加角钢作垫板模。角钢的边长宜为40~60mm，长度宜为80~100mm。其焊接工艺应符合下列要求：
（1）钢筋端头应加工平整，两根钢筋端面的间隙应为10~16mm。
（2）从接缝处垫板引弧后应连续施焊，并应使钢筋端头熔合，防止未焊透、气孔或夹渣；
（3）焊接过程中应停焊清渣一次，焊平后再进行焊缝余高的焊接，其高度不得大于3mm；
（4）钢筋与角钢垫板之间，应加焊侧面焊缝1~3层，焊缝应饱满，表面应平整。
9-5-4-6 电弧焊接头质量检验
1．取样数量
电弧焊接头外观检查，应在清渣后逐个进行目测或量测。当进行力学性能试验时，应按下列规定抽取试件：
（1）以300个同一接头形式、同一钢筋级别的接头作为一批，从成品中每批随机切取3个接头进行拉伸试验；
（2）在装配式结构中，可按生产条件制作模拟构件。
2．外观检查
钢筋电弧焊接头外观检查结果，应符合下列要求：
（1）焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤。
（2）焊接接头区域不得有裂纹；
（3）焊接接头尺寸的允许偏差及咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值，应符合表9-48的规定；
（4）坡口焊、熔槽帮条焊接头的焊缝余高不得大于3mm；
（5）预埋件T字接头的钢筋间距偏差不应大于10mm，钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4°。
外观检查不合格的接头、经修整或补强后，可提交二次验收。
3．拉伸试验
钢筋电弧焊接头拉伸试验结果，应符合下列要求：
（1）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；
（2）3个接头试件均应断于焊缝之外，并应至少有2个试件呈延性断裂；
当试验结果，有一个试件的抗拉强度小于规定值，或有1个试件断于焊缝，或有2个试件发生脆性断裂时，应再取6个试件进行复验。复验结果当有一个试件抗拉强度小于规定值，或有一个试件断于焊缝，或有3个试件呈脆性断裂时，应确认该批接头为不合格品。
模拟试件试验结果不符合要求时，复验应再从成品中切取，其数量和要求应与初始试验时相同。
预埋件钢筋T形接头的拉伸试验，可参照9-5-7-5条执行。
钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值 表9-48
名称
单位
接头形式
帮条焊
搭接焊
坡口焊
熔槽帮条焊
帮条沿接头中心线的纵向偏移
mm
0.5d
-
-
接头处弯折角
（°）
4
4
4
接头处钢筋轴线的偏移
mm
0.1d
0.1d
0.1d
3
3
3
焊缝厚度
mm
＋0.05d
0
＋0.05d
0
-
焊缝宽度
mm
＋0.1d
0
＋0.1d
0
-
焊缝长度
mm
-0.5d
-0.5d
-
横向咬边深度
mm
0.5
0.5
0.5
在长2d焊缝表面上的气孔及夹渣
数量
个
2
2
-
面积
mm2
6
6
-
在全部焊缝表面上的气孔及夹渣
数量
个
-
-
2
面积
mm2
-
-
6
注：d为钢筋直径（mm）。
9-5-5 钢筋电渣压力焊
钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形成，利用焊接电流通过两根钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。这种焊接方法比电弧焊节省钢材、工效高、成本低，适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在4：1范围内）钢筋的连接。
电渣压力焊在供电条件差、电压不稳、雨季或防火要求高的场合应慎用。
9-5-5-1 焊接设备与焊剂
电渣压力焊的焊接设备包括：焊接电流、焊接机头、控制箱、焊剂填装盒等，见图9-89。

图9-89 钢筋电渣压力焊设备示意图
1-上钢筋；2-焊剂盒；3-下钢筋；4-焊接机头；5-焊钳；6-焊接电源；7-控制箱
1．焊接电源
竖向钢筋电渣压力焊的电源，可采用一般的BX3-500型与BX2-1000型交流弧焊机，也可采用JSD-600型与JSD-1000型专用电源，见表9-49。
竖向钢筋电渣压力焊电源性能 表9-49
项目
单位
JSD600
JSD1000
电源电压
V
380
380
相数
相
1
1
输入容量
kVA
45
76
空载电压
V
80
78
负载持续率
%
60
35
60
35
初级电流
A
116
196
次级电流
A
600
750
1000
1200
次级电压
V
22~45
22~45
焊接钢筋直径
mm
14~32
22~40
一台焊接电源可供数个焊接机头交替用电，电缆线与机头的连接采用插接式，以获得较高的生产效率。空载电压应较高（≥75V），以利引弧。
2．焊接机头
焊接机头有杠杆单柱式、丝杆传动双柱式等。
（1）LDZ型杠杆单柱焊接机头（图9-90）由单导柱、夹具、手柄、监控仪表、操作把等组成。下夹具固定在钢筋上，上夹具利用手动杠杆可沿单柱上、下滑动，以控制上钢筋的运动和位置。

图9-90 杠杆式单柱焊接机头
1-钢筋；2-焊剂盒；3-单导柱；4-固定夹头；5-活动夹头；6-手柄；
7-监控仪表；8-操作把；9-开关；10-控制电缆；11-电缆插座
（2）MH型丝杆传动式双柱焊接机头（图9-91）由伞形齿轮箱、手柄、升降丝杆、夹具、夹紧装置、双导柱等组成。上夹具在双导柱上滑动，利用丝杆螺母的自锁特性使上钢筋易定位；夹具定位精度高，卡住钢筋后无需调整对中度。

图9-91 丝杆传动式双柱焊接机头
1-伞形齿轮箱；2-手柄；3-升降丝杆；4-夹紧装置；
5-上夹头；6-导管；7-双导柱；8-下夹头；9-操作盒
YJ型焊接机头，利用梯形螺纹传动和单柱导向，也取得良好的效果。
上述各类焊接机头，可采用手控与自控相结合的半自动化操作方式。
3．焊剂盒与焊剂
焊剂盒呈圆形，由两半圆形铁皮组成，内径为80~100mm，与所焊钢筋的直径相适应。
焊剂盒宜与焊接机头分开。当焊接完成后，先拆机头，待焊接接头保温一段时间后再拆焊剂盒。特别是在环境温度较低时，可避免发生冷淬现象。
焊剂宜采用HJ431型。该焊剂含有高锰、高硅与低氟成分，其作用除起隔绝、保温及稳定电弧作用外，在焊接过程中还起补充熔渣、脱氧及添加合金元素作用，使焊缝金属合金化。
焊剂使用前必须在250℃温度烘烤2h，以保证焊剂容易熔化，形成渣池。
9-5-5-2 焊接工艺与参数
1．焊接工艺
施焊前，焊接夹具的上、下钳口应夹紧在上、下钢筋上；钢筋一经夹紧，不得晃动。
电渣压力焊的工艺过程包括：引弧、电弧、电渣和顶压过程（图9-92）。

图9-92 钢筋电渣压力焊工艺过程图解（Φ28钢筋）
1-引弧过程；2-电弧过程；3-电渣过程；4-顶压过程
（1）引弧过程：宜采用铁丝圈引弧法，也可采用直接引弧法。
铁丝圈引弧法是将铁丝圈放在上、下钢筋端头之间，高约10mm，电流通过铁丝圈与上、下钢筋端面的接触点形成短路引弧。
直接引弧法是