教材工程施工中鋼筋的焊接連接方法

1、工程施工中鋼筋的焊接連接方法混 凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，鋼筋連接宜優(yōu)先采用焊接連接。鋼筋的焊接質(zhì)量與鋼材的可焊性、焊接工藝有關(guān)。鋼材可焊性的好壞，受鋼材所含化學(xué)元素種類及含量影響 很大。含碳、錳數(shù)量增加，則可焊性差，而含適量的鈦，可改善可焊性。焊接工藝（焊接工藝與操作水平）也影響焊接質(zhì)量，即使可焊性差的鋼材，若焊接工藝合 宜，也可獲得良好的焊接質(zhì)量。    常用的焊接方法有閃光對焊、電阻點(diǎn)焊、電弧焊、電渣壓力焊、埋弧壓力焊和氣壓焊等。    1)閃光對焊    閃 光對焊屬于焊接中的壓焊（焊接過程中必須對焊

2、件施加壓力完成的焊接方法）。鋼筋的閃光對焊是利用對焊機(jī)，將兩段鋼筋端面接觸，通過低電壓強(qiáng)電流在鋼筋接頭 處，產(chǎn)生高溫，鋼筋熔化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的金屬蒸氣飛濺，形成閃光，施加壓力頂鍛，使兩根鋼筋焊接在一起，形成對焊接頭，是鋼筋焊接中常用的方法。如圖3. 23所示為對焊機(jī)基本構(gòu)造示意圖。    根據(jù)鋼筋的品種、直徑和選用的對焊機(jī)功率，閃光對焊分為連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊和閃光一預(yù)熱閃光焊3種工藝。對可焊性差的鋼筋，對焊后采取通電熱處理的方法，以改善對焊接頭的塑性。    (1)連續(xù)閃光焊。自閃光一開始，就徐徐移動鋼筋，形成連續(xù)閃光，接頭處逐步被加

3、熱，形成對焊接頭。連續(xù)閃光焊的工藝簡單，適用于焊接直徑25mm以下的鋼筋。鋼筋對焊接頭的外形見圖3.24。    圖3.23    對焊機(jī)基本構(gòu)造示意圖    1-機(jī)架；2-變壓器；3-鋼筋；4-夾緊機(jī)構(gòu)；5-固定座板；6-動板；7-送進(jìn)機(jī)構(gòu)；8-頂座；9-導(dǎo)軌    圖3. 24    鋼筋對焊接頭的外形圖    1-鋼筋；2-接頭    (2)預(yù)熱閃光焊。在連續(xù)閃光焊前增加一次預(yù)熱過

4、程，以使鋼筋均勻加熱。其工藝過程為預(yù)熱-閃光-頂鍛。即先閉合電源，使兩根鋼筋端面交替輕微接觸和分開，發(fā)出斷續(xù)閃光使鋼筋預(yù)熱，當(dāng)鋼筋燒化到規(guī)定的預(yù)熱留量后，連續(xù)閃光，最后進(jìn)行頂鍛。適用于直徑25mm以上端部平整的鋼筋。    (3)閃光一預(yù)熱一閃光焊。在預(yù)熱閃光焊前加一次閃光過程，使鋼筋端面燒化平整，預(yù)熱均勻。適用于直徑25mm以上端部不平整的鋼筋。    (4)焊后通電熱處理。對于RRB400級鋼筋對焊接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生脆性斷裂，或彎曲試驗(yàn)不能達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，為改善其焊接接頭的塑性，可在焊后進(jìn)行通電熱處理。焊后通電熱處理在對焊機(jī)上進(jìn)

5、行。鋼筋對焊完畢當(dāng)焊接接頭溫度降低至呈暗黑色（300以下），松開夾具將電極鉗口調(diào)至最大距離，重新夾緊。然后進(jìn)行脈沖式通電加熱，鋼筋加熱至表面呈橘紅色(750850)時(shí)，通電結(jié)束。松開夾具，待鋼筋稍冷后取下，在空氣中自然冷卻。    特別提示：    閃光焊焊接質(zhì)量檢查。    應(yīng)從每批焊接接頭中抽查一定數(shù)量的接頭作外觀檢查、力學(xué)性能試驗(yàn)。    2)電阻點(diǎn)焊    電阻點(diǎn)焊是將鋼筋的交叉點(diǎn)放入點(diǎn)焊機(jī)兩極之間，通電使鋼筋加熱到一定溫度后，加壓使焊點(diǎn)

6、處鋼筋互相壓入一定的深度(壓人深度為兩鋼筋中較細(xì)者直徑的1/42/5)，將焊點(diǎn)焊牢。    點(diǎn)焊機(jī)主要由加壓機(jī)構(gòu)、焊接回路、電極組成?；緲?gòu)造如圖3. 25所示。    混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)成型時(shí)優(yōu)先采用電阻點(diǎn)焊。采用點(diǎn)焊代替綁扎，可以提高工效，便于運(yùn)輸。    圖3.25    點(diǎn)焊機(jī)的基本構(gòu)造    1-電極；2-電極臂；3-變壓器的次級線圈；4-加壓機(jī)構(gòu)；5-變壓器的初級線圈；6-斷路器；7-踏板   

7、; 特別提示：    電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。    應(yīng)從每批焊接骨架和焊接網(wǎng)中抽查一定數(shù)量作形狀尺寸檢查、外觀質(zhì)量檢查和力學(xué)性能試驗(yàn)。    3)電弧焊    電弧焊是利用電弧焊機(jī)使焊條和焊件之間產(chǎn)生高溫電弧，熔化焊條和高溫電弧范圍內(nèi)的焊件金屬，熔化的金屬凝固后形成焊接接頭。    電弧焊廣泛用于鋼筋的接長、鋼筋骨架的焊接、裝配式結(jié)構(gòu)鋼筋接頭焊接及鋼筋與鋼板、鋼板與鋼板的焊接等。    電弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)，分

8、為交流弧焊機(jī)和直流弧焊機(jī)兩類。工地常用交流弧焊機(jī)。    鋼筋電弧焊接頭主要有3種形式：幫條焊、搭接焊和坡口焊。    (1)幫條焊。用兩根一定長度的幫條，將受力主筋夾在中間，用兩端電焊定位，然后焊接一面或兩面。幫條焊宜采用與主筋同級別、同直徑的鋼筋制作。它分為單面焊縫和雙面焊縫，幫條焊接頭如圖3. 26所示。若采用雙面焊，接頭中應(yīng)力傳遞對稱、平衡，受力性能好；若采用單面焊，則受力情況差。因此，當(dāng)不能進(jìn)行雙面焊時(shí)，才采用單面焊。    圖3. 26    幫條焊接頭 

9、;   (a)單面焊縫；(b)雙面焊縫    幫條焊適用于直徑1040mm的HPB235、HRB400級鋼筋和1025mm的余熱處理HRB400級鋼筋。    (2)搭接焊。把鋼筋端部彎曲一定角度疊合起來，在鋼筋接觸面上焊接形成焊縫，它分為雙面焊縫和單面焊縫。搭接焊接頭如圖3. 27所示。搭接焊宜采用雙面焊縫，不能進(jìn)行雙面焊時(shí)，也可采用單面焊。    圖3. 27    搭接焊接頭    (a)雙面焊縫；(b)單面焊縫

10、0;   搭接焊適用于焊接直徑1040mm的HPB235、HPB335級鋼筋。    (3)坡口焊。鋼筋坡口焊接頭可分為坡口平焊接頭和坡口立焊接頭兩種，鋼筋坡口焊接頭見圖3. 28。    適用于直徑1640mm的HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋及RRB400級鋼筋。    特別提示：    坡口焊質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。    應(yīng)在接頭清渣后逐個(gè)進(jìn)行目測或量測外觀檢查；應(yīng)從每批焊接接頭中抽查一定數(shù)量的接頭作力學(xué)性能試驗(yàn)

11、。    4)電渣壓力焊    電渣壓力焊是將鋼筋安放成豎向?qū)有问?，利用電流通過渣池所產(chǎn)生的熱量來熔化母材，待到一定程度后施加壓力，完成鋼筋連接。電渣壓力焊示意圖如圖3. 29所示。這種鋼筋接頭的焊接方法與電弧焊相比，焊接效率高56倍，且接頭成本較低，質(zhì)量易保證。    圖3. 28    鋼筋坡口焊接頭    (a)平焊接頭；(b)立焊接頭    圖3. 29    電渣壓力焊示意圖

12、    1、2-鋼筋；3-固定電極；4-活動電極；5-焊劑盒；6-導(dǎo)電劑；7-焊劑；8-滑動架；9-操縱桿；10-標(biāo)尺；11-固定器；12-變壓器    適用于直徑為1440mm的HPB235、HRB335級豎向或斜向鋼筋的連接。    電渣壓力焊可用手動電渣壓力焊機(jī)或自動壓力焊機(jī)。    特別提示：    鋼筋電渣壓力焊質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。    應(yīng)對接頭的外觀逐個(gè)進(jìn)行檢查；應(yīng)從每批焊接接頭中抽查一定數(shù)量的接頭作力學(xué)性

13、能試驗(yàn)。    5)埋弧壓力焊    埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧燃燒將兩焊件相鄰部位熔化，然后加壓頂段使兩焊件焊合。埋弧壓力焊示意圖如圖3. 30所示。這種焊接方法工藝簡單，比電弧焊工效高、質(zhì)量好（焊后鋼板變形小、抗拉強(qiáng)度高）、成本低（不用焊條）。    適用于鋼筋與鋼板作丁字形接頭焊接。埋弧壓力焊可用手工埋弧壓力焊機(jī)和自動埋弧壓力焊機(jī)。    特別提示：    埋弧壓力焊焊接質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。    應(yīng)從每批焊接

14、接頭中抽查一定數(shù)量的接頭作外觀檢查、力學(xué)性能試驗(yàn)。    6)氣壓焊    鋼筋氣壓焊是采用氧、乙炔火焰對鋼筋接縫處進(jìn)行加熱，使鋼筋端部加熱達(dá)到高溫狀態(tài)，并施加足夠的軸向壓力而形成牢固的對焊接頭。鋼筋氣壓焊接方法具有設(shè)備簡單、焊接質(zhì)量好、效果高，且不需要大功率電源等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)兩鋼筋直徑不同時(shí)，其直徑之差不得大于7mm，鋼筋氣壓焊設(shè)備主要有氧、乙炔供氣設(shè)備、加熱器、加壓器及鋼筋卡具等，氣壓焊設(shè)備示意圖如圖3. 31所示。    鋼筋氣壓焊可用于直徑40mm以下的HPB235級、HRB335級鋼筋的縱向連接。    圖3. 30    埋弧壓力焊示意圖    1-鋼筋；2-焊劑；3-焊劑盒；4-電弧柱