4-14 钢筋闪光对焊工艺标准（414-1996）
1 范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热闪光焊。
2 施工准备
2.1 材料及主要机具：
2.1.1 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
2.1.2 主要机具：对焊机及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、水源、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。
常用对焊机主要技术数据见表4-20。
常用对焊机主要技术数据 表4-20
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焊机型号 |
|
UN1-50 |
UN1-75 |
UN1-100 |
UN2-150 |
UN17-
150-1 |
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动夹具传动方式 |
|
杠杆挤压弹簧（人力操纵） |
电动机凸轮 |
气—液压 |
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额定容量 |
KVA |
50 |
75 |
100 |
150 |
150 |
|
负载持续率 |
% |
25 |
20 |
20 |
20 |
50 |
|
电源电压 |
V |
220/380 |
220/380 |
380 |
380 |
380 |
|
次级电压调节范围 |
V |
2.9～5.0 |
3.52～7.04 |
4.5～7.6 |
4.05～8.10 |
3.8～7.6 |
|
次级电压调节级数 |
|
6 |
8 |
8 |
16 |
16 |
|
连续闪光焊钢筋
最大直径 |
mm |
10～12 |
12～16 |
16～20 |
20～25 |
20～25 |
|
预热闪光焊钢筋
最大直径 |
mm |
20～22 |
32～36 |
40 |
40 |
40 |
|
每小时最大
焊接件数 |
|
50 |
75 |
20～30 |
80 |
120 |
|
冷却水消耗量 |
L/h |
200 |
200 |
200 |
200 |
600 |
|
压缩空气压力 |
Mpa |
|
|
|
0.55 |
0.6 |
|
压缩空气消耗量 |
m3/h |
|
|
|
15 |
5 |
2.2 作业条件：
2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。
2.2.2 对焊机及配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。
2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。
2.2.4 作业场地应有安全防护措施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。
3 操作工艺
3.1 工艺流程：
检查设备→选择焊接工艺及参数→试焊、作模拟试件→送试→
确定焊接参数→焊接→质量检验
3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：
连续闪光加热到将近熔点
（两钢筋端面徐徐移动接触） |
闭合电路→ →
→带电顶锻→无电顶锻
连续闪光加热到将近熔点
（两钢筋端面徐徐移动接触）
|
3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路→ →
→带电顶锻→无电顶锻
3.1.3 闪光—预热闪光对焊工艺过程：
闭合电路→ →
二次连续闪光加热到将近熔点
（两钢筋端面徐徐移动接触） |
→
→带电顶锻→无电顶锻
3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表4-21的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光—预热闪光焊。
Ⅳ级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光—预热闪光焊工艺。
连续闪光焊钢筋上限直径 表4-21
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焊机容量（kVA） |
钢筋级别 |
钢筋直径（mm） |
|
150 |
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级 |
25
22
20 |
|
100 |
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级 |
20
18
16 |
|
75 |
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级 |
16
14
12 |
3.3 焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。连续闪光焊的留量见图4-33；闪光—预热闪光焊时的留量见图4-34。
3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。
3.5 试焊、做班前试件：在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。
3.6 对焊焊接操作：
3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借助操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化留量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。
3.6.2 预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。
3.6.3 闪光—顶热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。
3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：
3.6.4.1 焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。
3.6.4.2 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直和或切除。
3.6.4.3 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。
3.6.4.4 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。
3.6.4.5 接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。
3.6.4.6 焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。
4 质量标准
4.1 保证项目：
4.1.1 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。
注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。
检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。
4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置，同一截面内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：观察或尺量检查。
4.1.3 对焊接头的力学性能检验必须合格。
力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。
在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。
检验方法：检查焊接试件试验报告单。
4.2 基本项目：
钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：
4.2.1 接头部位不得有横向裂纹。
4.2.2 与电级接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤。
检验方法：观察检查。
4.3 允许偏差项目：
4.3.1 接头处的弯折角不大于4°。
4.3.2 接头处的轴线偏移，不大于0.1倍钢筋直径，同时不大于2mm。
检验方法：目测或量测。
5 成品保护
焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
6 应注意的质量问题
6.1 在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应参照表4-22查找原因，及时消除。
钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施 表4-22
|
项次 |
异常现象和缺陷种类 |
防 止 措 施 |
|
1 |
烧化过分剧裂，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.消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 |
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5 |
焊缝金属过烧或热影响区过热 |
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 |
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6 |
接头区域裂纹 |
1.检验钢筋的碳、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 |
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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 |
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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 |
6.2 冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行。冷拉过程中，若在接头部位发生断裂时，可在切除热影响区（离焊缝中心约为0.7倍钢筋直径）后再焊再拉，但不得多于两次。同时，其冷拉工艺与要求应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）的规定。
7 质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。
7.2 钢筋机械性能复试报告。
7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。
7.4 钢筋接头拉伸试验报告、弯曲试验报告。
