钢筋闪光焊接作业指导书

1、钢筋闪光焊接作业指导书1 钢筋闪光对焊工艺之定义和作业指导书适用范围及钢筋闪光对焊工艺应用范围1.1钢筋闪光焊定义钢筋闪光对焊是将两钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属熔化，产生飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。1.2 作业指导书适用范围及钢筋闪光对焊工艺应用范围本作业指导书适用于工业与民用建(构)筑物钢筋混凝土工程中HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、HRB500和Q235牌号的钢筋纵向水平连接闪光对焊。各牌号钢筋的直径应用范围见表1。钢筋焊接方法的适用范围 表1焊接方法接头型式适用范围钢筋牌号钢筋直径（）闪光对焊HPB235HRB335HRB400

2、RRB400HRB500Q23582064064010321040614注：本表摘自钢筋焊接及验收规程JGJ182003（J2532003）表4.1.1。2 施工准备2.1技术准备2.1.1熟悉钢筋焊接规范及焊工操作规程2.1.2技术交底：由有关技术人员对焊工进行技术交底，交底内容应包括对焊的材料、施工方法、焊接接头位置、数量，以及质量标准及安全措施等。2.1.3技术资料：在对焊过程中应注意收集资料，并应做到正式焊接前必须有工艺试验报告，正式焊接后必须有焊接成品检验试验报告，钢材必须有合格证和进场复验报告，合格后方可对焊，焊接试验报告应交技术部门保管。2.2机械设备常用的对焊机有UNl75、U

3、N1100，UN2150、UN171501，其中前两种为人力操纵，后两种为机械动力操纵。对焊机的技术参数见表2.常用对焊机的技术参数 表2焊 机 型 号UNl75UN1100UN2150UN171501动夹具传动方式杠杆挤压弹簧（人力操作）电动机凸轮气液压额定容量（KVA）75100150150负载持续率（）20202050电 源 电 压（V）220380380380380次级电压调节范围（V）3.57.044.57.64.058.103.87.6次级电压调节级数881616夹具夹紧力（N）2000040000100000150000最大顶锻力（N）30000400006500030000夹具

4、间最大距离()808010090动夹具间最大行程()30502730连续闪光焊时钢筋的最大直径()1216162020252025预热闪光焊时钢筋的最大直径()3236404040每小时最大焊接件数75203080120冷却水消耗量(L/h)200200200600压缩空气压力(MPa)0.550.6压缩空气消耗量(m3/h)155质 量 (kg)44546525001900外形尺寸（长×宽×高）（××）1520×550×10801800×550×11502140×1360×13802300&#

5、215;1100×18202.3材料准备 各种规格牌号的钢筋必须有出厂合格证（或质量证明书）及现场复验报告，对进口钢筋必须增加化学性能检验，符合要求后方能使用。国产钢筋在使用过程中如发现机械性能异常或焊接性能异常等情况也应进行化学性能复验，以便找出机械性能不良和焊接性能不良的原因，采取相应技术措施。2.4作业条件2.4.1设备在操作前已安装或检修完毕，能保证正常运转，施焊场地和焊机接零保护、漏电保护等均符合安全操作规程规定。对焊机两侧的放料操作台已安放平整牢固。对焊机已接通冷却水源。2.4.2已对操作人员进行三级安全教育，并已对操作工人作焊接技术及焊接安全操作要求交底。2.4.3操作

6、人员必须经培训考试，考试合格取得钢筋闪光对焊作业职业资格证和特种作业许可证后持证上岗。2.4.4钢筋必须具备出厂合格证或产品质量证明书，并经复验合格；2.4.5钢筋对焊工艺试件经检验达到合格标准。2.4.6钢筋的焊口和端头200范围内的铁锈和油污、杂质等必须清理干净。钢筋端头的弯曲变形必须事先较正。3 焊接工艺3.1焊接工艺选择钢筋闪光对焊焊接工艺分连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊三种，操作时应根据所焊钢筋的牌号、直径和所用焊机的容量等具体情况进行选择。其具体选择规定如下：（1）当钢筋直径较小，钢筋牌号较低，在本作业指导书表3规定范围内，可采用 “连续闪光焊”；（2）当超过表中规定，且钢

7、筋端面较平整，宜采用“预热闪光焊”；（3）当超过表中规定，且钢筋端面不平整，应采用“闪光预热闪光焊”。3.2连续闪光焊工艺焊接钢筋直径上限选择连续闪光焊所能焊接的钢筋上限直径，应根据焊机容量、钢筋牌号等具体情况而定，并应符合本作业指导书表3规定。连续闪光焊钢筋上限直径 表3焊机容量（KV·A）钢筋牌号钢筋直径（）160（150）HPB235HRB335HRB400RRB40020222020100HPB235HRB335HRB400RRB4002018161680（75）HPB235HRB335HRB400RRB4001614121240HPB235Q235HRB335HRB400R

8、RB40010注：本表摘自钢筋焊接及验收规程JGJ182003（J2532003）表4.3.2。3.3焊接工艺参数选择为了获得良好的对焊接头，应合理选择对焊参数。焊接参数包括：调伸长度、焊接电流密度（常用次级空载电压来表示）、烧化留量、预热留量、闪光速度、顶锻压力、顶锻留量、顶锻速度。3.3.1调伸长度、烧化留量、预热留量和顶锻留量取值：闪光对焊时,应选择合适的调伸长度。调伸长度是焊接前，两根钢筋端部从电极钳口伸出的长度。调伸长度的选择，应随钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增长，尤其是在焊接HRB400、RRB400、HRB500牌号的钢筋时，在不致产生旁弯的前提下，调伸长度应尽量选择长一些。

9、调伸长度包含的内容如下：连续闪光焊时的留量应包括烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量；闪光预热闪光焊时的留量应包括：一次烧化留量、预热留量、二次烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量。调伸长度、烧化留量、预热留量及顶锻留量可参考表4数值选用。钢筋调伸长度、烧化留量、预热留量及顶锻留量参考值 表4焊接参数名称焊接参数取值连续闪光焊预热闪光焊闪光预热闪光焊调伸长度（随钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增长，但应保证钢筋对焊完成后钢筋不致产生旁弯）烧化留量顶锻留量烧化留量预热留量顶锻留量烧化留量预热留量顶锻留量烧化留量两钢筋在断料时端面的不平整度加切断机刀口严重压伤部份，再加8。不小于10含一次烧化留量

10、和二次烧化留量。一次烧化留量等于两钢筋在断料时端面的不平整度加切断机刀口严重压伤部份，二次烧化留量不小于10。预热留量（预热次数14次，每次预热时间1.52.0s,间隙时间34 s）1212顶锻留量（含有电顶锻留量和无电顶锻留量。顶锻留量随钢筋直径的增大和钢筋级别的提高而增加；其中，有电顶锻留量约占13）410（焊HRB500时宜增大30）410（焊HRB500时宜增大30）410（焊HRB500时宜增大30）3.3.2焊接电流密度常用次级空载电压来表示，其次级空载电压的的选择应根据所焊钢筋的直径、牌号和焊机的容量以及焊接工艺方法等实际情况进行选择。常用对焊机的容量和变压器级数见前面表2。变压

11、器级次用以调节焊接电流的大小，焊接时如火花过大并有强烈的声响应降低变压器的级次，当电源电压降低5%时应提高变压器的级次一级，由焊工根据自己的施工经验和当时的具体情况灵活掌握调整。比较合理的选择是，在维持闪光稳定、强烈的前提下，采用较小的次级空载电压。3.3.3闪光速度：闪光速度随钢筋直径的增大而降低。闪光速度由慢到快，一般从01s至1.52.0/s。3.3.4顶锻压力：顶锻压力随钢筋直径增大而增加。压力要适当，过大会使焊口出现裂纹；过小会使熔渣和氧化物残留在焊口内。3.3.5顶锻速度：火口封密后，在每秒顶锻量不少于6的速度下完成整个顶锻过程。3.4连续闪光焊工艺工艺过程包括连续闪光和顶锻过程，

12、当对焊机夹具夹紧钢筋并通电后使两钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即喷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，当闪光到予定长度，使钢筋加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻，再灭电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。3.5预热闪光焊工艺工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻等过程是在连续闪光焊前，增加一个钢筋予热过程，即使两根钢筋端面交替地接触和分开，这样，扩大了焊接的热影响区，然后，再进行闪光和顶锻。3.6闪光预热闪光焊工艺是在预热闪光焊前再增加一个闪光过程，使不平整的钢筋端面，先闪成比较平整的端面，并将钢筋予热均匀，工艺过程包括一次闪光、予热、二次闪

13、光及顶锻。3.7对焊操作要求3.7.1对焊操作要领:焊前钢筋端部要矫直、除锈，安装钢筋要放正、夹牢。焊接中闪光要强烈，特别是顶锻前一瞬间；钢筋较粗时，预热要充分；顶锻时一定要快而有力。3.7.2 HPB235、HRB335、HRB400和Q235钢筋对焊：因HPB235、HRB335、HRB400和Q235钢筋可焊性较好，焊接参数适应性较宽，只要保证焊缝质量，拉弯时断裂在热影响区就较小，因而其操作关键是掌握合适的顶锻，采用闪光预热闪光焊时，其操作要点为：一次闪光、闪平为准，予热充分，频率要高；二次闪光时，短、稳、强烈、顶锻过程快速有力。3.7.3 RRB400钢筋闪光对焊时，与热轧钢筋相比较，

14、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。3.7.4 HRB500钢筋焊接时，应采用预热闪光焊或闪光预热闪光焊工艺。当接头拉伸试验结果发生脆性断裂，或弯曲试验不能达到规定要求时，尚应在焊机上进行焊后热处理。焊后热处理要求如下：（1）待接头冷却至常温，将电极钳口调至最大间距，重新夹紧；（2）采用最低的变压器级数，进行脉冲式通电加热；包括通电时间和间隙时间，每次约3s；（3）焊后热处理温度在75008500C选择，随后在环境温度下自然冷却。3.7.5采用UN2150型对焊机（电动机凸轮传动）或UN171501型对焊

15、机（气液压传动）进行大直径钢筋焊接时，宜首先采取锯割或气割方式对钢筋端面进行平整处理；然后，采取预热闪光对焊工艺。其技术要求如下：（1）变压器级数应较高，并选择较快的凸轮转速。确保闪光过程有足够的强烈程度和稳定性；（2）采取垫高顶锻凸块等措施，确保接头处获得足够的镦粗变形；准确调整并严格控制各过程的起、止点，保证夹具的释放和顶锻机构的复位按时动作。3.7.6封闭环式箍筋采用闪光对焊时，钢筋断料宜采用无齿锯切割，断面应平整。当箍筋直径为12及以上时，宜采用UN175型对焊机和连续闪光对焊工艺；当箍筋直径为610，可使用UN140型对焊机，并应选择较大变压器级数。3.7.7负温闪光对焊在环境温度低

16、于50C条件下进行闪光对焊时，宜采用预热闪光或闪光预热闪光焊工艺，焊接参数的选择，与常温相比，作适当调整：（1）增加调伸长度；（2）采用较低焊接变压器级数；（3）增加预热次数和间隙时间。3.8对操作焊注意事项3.8.1对焊前应清除钢端头约200mm范围内的铁锈、污泥等，防止夹具和钢筋间接触不良而引起“打火”。钢筋端头有弯曲应予调直或切除。3.8.2当调换焊工或更换焊接钢筋的规格品种时，应先制作对焊试件(不小于2套)进行机械性能试验合格后方能成批焊接。3.8.3应经常检查对焊机电极磨损情况，必要时给予修磨或更换，以确两根对焊钢筋的轴线重合。3.8.4检查夹具完好情况，以保证对焊过程中，夹具能夹紧

17、钢筋不产生滑移影响钢筋对焊接头质量。3.8.5检查冷却水供水情况，以确保对焊机不至因过热而烧坏。3.8.6检查对焊机所用电源的电压情况，以便适时调整焊机的空载电压级数从而确保钢筋对焊质量。3.8.7焊接参数应根据钢种特性，气温高低、电压、焊机性能等情况由操作焊工自行修正。3.8.8焊接完成，应保持接头红色变为黑色才能松开夹具，平稳地取出钢筋，以免引起接头弯曲，当焊接后张予应力筋时，焊后趁热，将焊缝毛刺打掉，利于钢筋穿入孔道。3.8.9焊接场地应有防风、防雨措施。4 质量标准4.1钢筋闪光对焊接头的质量检验评定含主控项目和一般项目。主控项目为接头的连接方式和力学性能检验，一般项目为接头的外观质量

18、检验。接头的连接方式应符合设计要求，并应全数检查。接头力学性能检验和接头外观质量检验的组批、取样及合格判定见后。力学性能检验时检查钢筋的出厂质量证明书、钢筋进场复验报告、接头试件力学性能试验报告、焊工考试合格证（执业资格证）等。钢筋焊接时所选用对焊机性能要符合焊接工艺要求。4.2钢筋闪光对焊接头在工程中的应用应符合设计要求和现行混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）中的相关规定。4.3钢筋闪光对焊接头的外观质量检验和力学性能检验4.3.1钢筋闪光对焊接头的组批和取样应符合下列规定：（1）在同一台班内，由同一焊工完成的300个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头

19、数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头时，应按一批计算；（2）力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个接头，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验；（3）焊接等长的预应力钢筋（包括螺丝端杆与钢筋）时，可按生产时同等条件制作模拟试件；（4）螺丝端杆接头可只做拉伸试验；（5）封闭环式箍筋闪光对焊接头，以600个同牌号、同规格的接头作为一批，只做拉伸试验。注：当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取，其数量和要求与初始试验时相同。4.3.2焊接接头的外观检查，应先由焊工对所焊接头或制品进行自检；然后由专业质量检查员检验；监理（建设）单位进行验收记录。外观检

20、查应从每一检验批中取10的焊接接头。检查结果，当外观质量各小项不合格数均小于或等于抽检数的10，则该批焊接接头外观质量评为合格。当某一小项不合格数超过抽检数的10时，应对该批焊接接头该小项逐个进行复检，并剔出不合格接头；检查过程中剔出的外观不合格接头应在切除热影响区后重新焊接。闪光对焊接头外观检查结果，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烧伤；（3）接头处的弯折角不得大于30；（4）接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2。4.3.3焊接接头的力学性能检验，其组批原则和取样数量见第3.3.1条。力学性能检验，应在接头外观检验合格后随

21、机抽取试件进行试验。其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牌号钢筋规定的抗拉强度；RRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于570 N2（2）至少应有2个试件断于焊缝之外，并应呈延性断裂。当达到上述2项要求时，应评定该批接头为抗拉强度合格。当试验结果有2个试件抗拉强度小于钢筋规定的抗拉强度，或3个试件均在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，则一次判定该批接头为不合格品。当试验结果有1个试件的抗拉强度小于规定值,或2个试件在焊缝或热影引响区发生脆性断裂，其抗拉强度均小于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时，应进行复验。复验时，应再切取6个试件。复验结果，当仍有1个试件的

22、抗拉强度小于规定值，或有3个试件断于焊缝或热影响区，呈脆断裂，其抗拉强度小于钢筋抗拉强度的1.10倍时，应判定该批接头为不合格品。注：当接头试件虽断于焊缝热影响区，呈脆性断裂，但其抗拉强度大于或等于钢筋规定抗拉强度的1.10倍时，可按断于焊缝或热影响区之外，呈延性断裂同等对待。4.3.4钢筋闪光对焊接头的弯曲性能检验和试验结果的判定：钢筋闪光对焊接头进行弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗凸起部分消除，且应与钢筋的外表面齐平。弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行，焊缝应处于弯曲中心点，弯心直径和弯曲角应符合表5中的规定。当试验结果，弯至900，有2个或3个试件外侧（含焊缝和

23、热影响区）未发生破裂，应评定该批接头弯曲试验合格。当3个试件均发生破裂，则一次判定该批接头为不合格品。当有2个试件发生破裂，应进行复验。复验时，应再切取6个试件。复验结果，当有3个试件发生破裂时，应判定该批接头为不合格品。注：当试件外侧横向裂缝宽度达到0.5时，应认定已经破裂。接头弯曲试验指标 表5钢筋牌号弯心直径弯曲角（0）HPB2352d90HRB3354d90HRB400、RRB4005d90HRB5007d90注：1、d为钢筋直径（）；2、直径大于25的钢筋焊接接头，弯心直径应增加1倍钢筋直径。注：本表摘自钢筋焊接及验收规程JGJ182003（J2532003）表5.1.8。5 成品保

24、护及文明施工5.1对焊完毕不要过早松开夹具，取下钢筋时应注意轻拿轻放。不得让高温接头淋雨，更不准往高温接头上浇水。5.2焊接半成品按规格型号分类堆放整齐，并做好标识。堆放场所应有遮盖，防止日晒雨淋，5.3转运焊接半成品不能随意抛掷，以免钢筋变形。5.4焊渣应经常清理并集中堆放。5.5在保证机械冷却需要的前提下注意节约用水。6 应注意的质量问题（通病预防及治理）6.1表面烧伤产生原因：钢筋与电极接触程度在一致，焊接时没有予压过程或予压力过小，电流过大。预防措施：清刷电极与钢筋表面的铁锈和油污，保证予压过程和适当的予压压力，降低变压器级数。6.2未焊透产生原因：焊接工艺方法应用不当，(例如对断面较

25、大的钢筋应采取予热闪光焊工艺施焊，但却采用了连续闪光焊工艺)，焊接参数选择不合适。预防措施：适当限制连续闪光焊工艺使用范围，重视予热作用，掌握予热要领采取正常烧化过程，避免采用过高的变压器级数施焊，提高加热效果。6.3氧化产生原因：烧化过程太弱或不稳定，从烧化过程结束到顶锻开始之间过渡不够急速，或有停顿，空气进入焊口，顶锻速度太慢，顶锻压力不足以及顶锻留量过大等。预防措施，确保烧化过程的连续性，采用适当的顶锻留量，尽可能快的顶锻速度，保证接头处具有适当塑性变形。6.4过热产生原因：予热过分，予热时接触太轻，间歇时间太短，热量过分集中，焊口顶缎留量偏小，带电顶锻延续较长或顶锻不得法。预防措施：根据钢筋级、品种、规格等确定其予热程度，并在生产中严加控制，采取低频予热方式，控制予热接触时间，间歇时间以及压紧力，严格控制顶锻时的温度及留量，严格控制带电顶锻过程。6.5接头轴线偏移和弯折产生原因：钢筋端头歪斜，电极变形太大或安装不准确，焊机夹具晃动太大，操作不注意。预防措施，钢筋端头弯曲时，焊前