钢筋焊接质量的控制

徐丽华

【摘 要】目前，公路施工中钢筋焊接由人工完成，只有提高焊接的水平，执行严格的焊接工艺，加强管理，解决钢筋焊接质量。

【关键词】钢筋；焊接；质量控制

Steel welding quality control

XU Li-hua

（Rizhao City Bureau of transportation， Rizhao Shandong 276800， China）

【Abstract】at present， the highway construction steel bar welded by artificial completed， only improve welding level， strict implementation of the welding process， strengthen management， solve the quality of welded steel.

【Key words】Steel； Welding； Quality control

钢筋焊接工艺经多年发展，在建筑、交通、炼油、管道等方面得到广泛的发展和应用，在公路工程中，钢筋焊接广泛应用于桥梁、隧道等结构物，直接关系到公路交通的质量和经济效益，因此，保证钢筋焊接质量具有十分重要的意义。

1 钢筋焊接一般规定

钢筋焊接方法分类及适用范围、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。

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）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）工程开工或每批钢筋正式焊接前，对进场的HRB335？椎16以上钢筋原材进行可焊试验及电焊工的考核，并经各级监督部门考核合格，方可进行钢筋焊接。

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）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。

5）焊机应经常维护保养和定期检修，确保正常使用。

2 钢筋闪光对焊的简介

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，实施对焊加工钢筋必须搭建防风、防雨棚，焊接在棚内完成。

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。

2.1 连续闪光焊

连续闪光焊的工艺过程包括：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。

2.2 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。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。

2.3 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。施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。

2.4 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。

2.4.1 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。

2.4.2 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。

2.4.3 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。

2.4.4 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。

2.4.5 变压器器级次

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。

2.4.6 HRB400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。

3 焊接接头取样数量

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。冬季施工时应加大抽验频率。

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。

4 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。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。

5 质量控制

5.1 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。

5.2 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，弯曲至90°时，至少有2个试件不得发生破断。

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。

6 结语

钢筋焊接都是由人工完成，电焊工技术水平和焊接设备在很大程度上代表了焊件的质量，只有提高电焊工技术水平，严格执行焊接工艺，加强管理，才能从根本上解决钢筋焊接质量。

【参考文献】

[1]钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）[S].

[2]钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T27-2001）[S].

[责任编辑：王楠]