钢筋闪光对焊施工
本工程直径16以上的水平钢筋采用闪光对焊技术施工
钢筋闪光对焊是将两根钢筋安放进对接形式,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。
建筑施工常用的对焊设备:UN1-75型手动对焊机见图示一;对焊的技术性能见下(各型号对焊机性能一览表) 各型号常用对焊机的技术性能一览表。 项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 项 目 额定容量 初级电压 初级电压调节范围 次级电压调节级数 额定持续率 钳口夹紧力 最大顶锻力 焊口最大距离 动焊口最大行程 动焊口最大烧坏行程 焊件最大预热压缩量 连续闪光焊时钢筋最大直径 预热闪光焊时钢筋最大直径 生产率 冷却水消耗量 压缩空气:压力 消耗量 焊机重量 外形尺寸:长 宽 高 单位 KVA V V % KN KN mm mm mm mm mm mm 次/h L/h N/m㎡ 3m/h kg mm mm mm UN1-75 75 220/380 3.52~7.94 8 20 20 30 80 30 12~16 32~36 75 200 445 1520 550 1080 焊 机 型 号 UN1-100 UN2-150 100 150 380 380 4.5~7.6 4.05~8.1 8 15 20 20 40 100 40 65 80 100 50 27 10 16~20 20~25 40 40 20~30 80 200 200 5.5 15 465 2500 1800 2140 550 1360 1150 1380 UN17-150-1 150 380 3.8~7.6 15 50 160 80 90 80 20 20~25 40 120 500 6 5 1900 2300 1100 1820 1、闪光对焊工艺:
钢筋闪光对焊的焊接工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光一预热闪光焊等,根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。
a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。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,接着除除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
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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。点带电顶锻,再无电顶锻到一定长度,焊接接头即告完成。
b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,这时钢筋面的间隙中即发出连续的闪光,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。
c闪光-预热闪光焊
闪光-预热闪光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、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,还要有顶热留量与预热频率等参数。
a调伸长度
调伸长度是指接焊前,两钢筋端部从电极焊口伸出的长度。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。
b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位之和,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根钢筋预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,然后约1mm /s,终止时达1.5~2mm/s。 c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
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大的钢筋去大值)。
预热频率值:对HPB235级钢筋宜高些;对HRB335、HRB440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。
d顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力顶度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实并发生一定的塑性变形,顶锻留量宜取4~10mm,级别高或直径大的钢筋取最大值。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2~3s,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。
e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,其次级次要高。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。
g.RRB400级钢筋闪光对焊时,与热轧钢筋比较,应减少调伸长度,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,可减少温度梯度和冷却速度。
3、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,宜按下表中查找原因,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一览表
项次 1 2 3
异常现象和缺陷种类 烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声 闪光不稳定 接头中有氧化膜、未焊透或夹渣 (1) (2) (3) (1) (2) (3) 消除措施 a) 降低变压器级数 b) 减慢烧化速度 消除电极底部和表面的氧化物 提高变压器级数 加快烧化速度 增加预热程度 加快临近顶锻时的烧化速度 确保带电顶锻过程 3
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(4) (5) (1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) 加快顶锻速度 增大顶锻压力 降低变压器级数 避免烧化过程过分强烈 适当增大顶锻留量及顶锻压力 减小预热程度 加快烧化速度,缩短焊接时间 避免过多带电顶锻 检验钢筋的碳、硫、磷含量;如不符合规定时,应更换钢筋 采取低频预热方法,增加预热程度 清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污 清除电极内表面的氧化物 改进电极槽口形状,增大接触面积 夹紧钢筋 正确调整电极位置 修整电极钳口或更换已变形的电极 切除或矫直钢筋的弯头 4 接头中有缩孔 5 6 焊接金属过烧 焊接区域裂纹 7 钢筋表面微熔及烧伤 8 接头弯折或轴线偏移 4、对焊接头质量检验 a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。
b外观检查
钢筋闪光对焊接头的外观检查,应符合下列要求: 接头处不得有横向裂纹;
与电极接触的钢筋表面,不得有明显的烧伤; 接头处的弯折,不得大于4°;
接头处的钢筋轴线偏移a,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,切除影响区后重新焊接。
c拉伸试验
钢筋对焊接头拉伸试验时,应符合下列要求:
三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度表准值; 至少有两个式样断于焊缝之外,并呈塑性断裂。
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当试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。
d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,弯心直径见下表(钢筋对接头弯曲试验指标一览表)弯曲至90°时,至少有2个试件不得发生破断。
钢筋对接头弯曲试验指标 一览表 钢 筋 级 别 HPB235级 HRB333级 HRB400级 注:d为钢筋直径。
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 5、安全技术要求
1)进入现场的焊接人员必须持证上岗,必须持有身份证、三级安全教育证明,必须在三日内向经理部报人员花名册。 2)进入现场,必须戴好安全帽,系好帽带;
3)高空作业,必须系好安全带,穿防滑鞋;严禁酒后进入现场施工作业,一经发现,立即清除出场,并对所在班组进行罚款处理;
4)进入我施工现场的焊接人员必须严格执行现场安全规定和要求,必须服从安全员的监督和检查,发现的安全问题及时消项,必要时必须停工整改
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弯 心 直 径(mm) 2d 4d 5d 弯 曲 角(°) 90 90 90 【扬州大洋造船有限公司(二期技改项目联合车间工程)】 专项方案
5)施工现场禁止嬉笑打闹,严禁打架斗殴;现场严禁吸烟
6)使用的电源必须按我方提供的指定位置接电,必须由专业电工实施,非正式电工严禁私自接电;电渣压力焊接使用的电缆线必须是四心电缆必须有接地保护。施工中随时对电缆进行检查,严禁设备带病作业。电源线严禁脱地施工。
7)所有闪光焊接施工必须安全设防齐全,使用焊接工具必须带好绝缘手套,脚下必须穿绝缘鞋(或作绝缘保护)必须两人以上作业。设备及工具维修必须要断电作业,严禁非专业人员动用焊接设备。
8)施工期间出现事故,立即停止施工,向管理人员报告并负责保护好现场;并采取紧急救护措施;
被交底人(签字): 交底人(签字):
龙元建设集团股份有限公司
扬州大洋造船联合车间工程项目经理部
2007年 月 日
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