闪光对焊施工作业指导书

1、闪光对焊施工作业指导书一、工艺概述本工艺适用于钢筋加工连接。二、作业内容本工艺主要作业内容有：施工准备，钢筋对接、焊接通电、施加顶锻力等。三、质量标准及检验方法铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012四、工艺流程图图1闪光对焊施工工艺流程图五、工艺步骤及质量控制1施工准备所选用钢筋必须符合现行钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013）、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499）的规定。钢筋必须按不同等级、钢种、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。钢筋表面的油渍、漆污和锤击能剥落的

2、浮皮、铁锈应清楚干净，带有颗粒状老锈的钢筋不能使用。钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单，并去试样做力学性能测试。用钢筋切断机进行下料时应注意使钢筋纵肋位于铅垂面上。对操作人员进行培训，操作人员必须持证上岗。2.钢筋对接应保持对焊机的机械传动，电器控制系统可靠、稳定、灵活，冷却系统通畅。电极钳口应与钢筋紧密接触，间隙不大于钢筋直径的0.1倍，并不得大于2mm，上下电极对中。用钢筋切断机下料时应注意使纵肋位于铅垂直面上。应去除钢筋头150mm内，尤其是电极接触部分的铁锈、油污、泥浆。钢筋放置在电极钳口内时应将端头凸出点对凸出点。钢筋按照设计长度合理下料，焊机旁设置焊接平台，钢筋放置在焊接平台上，

3、防止焊接时由于钢筋自重产生弯折影响焊接质量。3.焊接通电焊接工艺分类：钢筋闪光对焊的焊接工艺科分为连续闪光-对焊、预热-闪光-对焊和闪光-预热-闪光对焊等，根据钢筋品种、直接、焊机功率、施焊部位等因素选择。连续闪光对焊：连续闪光对焊的工艺过程包括：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，接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触，形成连接闪光。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。预热闪光对焊：预热闪光对焊是在连续闪光焊前增加一次

4、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。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。工艺选择当钢筋直径较小时，钢筋牌号较低时，在表1规定的范围呢，可采用“连续闪光对焊”；当钢筋直径超过表1规定，但钢筋端面较平整，宜采用“预热闪光对焊”；当钢筋直径超

5、过表1规定，且钢筋端面不平整，宜采用“闪光预热闪光对焊”。连续闪光焊所能焊接的钢筋直径上限，应根据焊机容量，钢筋牌号等具体情况而定，并符合表1的规定表1 连续闪光焊钢筋直径上限焊机容量（KVA）钢筋牌号钢筋直径（mm）160（150）HPB300HRB4002220100HPB300HRB400201880（75）HPB300HRB4001612闪光的主要作用是加热工件。在此阶段中，先接通电源，并使两工件端面轻微接触，形成许多接触点。电流通过时，接触点熔化，成为连接两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流密度极高，使过梁中的液体金属蒸发、过梁爆破。随着动夹钳的缓慢推进，过梁也不断产生与爆破。

6、在蒸气压力和电磁力的作用下，液态金属微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流-闪光。在闪光过程中，工件逐渐缩短，端头温度也逐渐升高。随着端头温度的升高，过梁爆破的速度将加快，动夹钳的推进速度也必须逐渐加大。在闪光过程结束前，必须使工件整个端面形成一层液体金属层，并在一定深度上使金属达到塑性变形温度。 由于过梁爆破时所产生的金属蒸气和金属微粒的强烈氧化，接口间隙中气体介质的含氧量减少，其氧化能力可降低，从而提高接头的质量。但闪光必须稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接处的自保护作用，接头易被氧化。短路会使工件过烧，导致工件报废。所谓强烈是指在单位时间内有相当多

7、的过梁爆破。闪光越强烈，焊接处的自保护作用越好，这在闪光后期尤为重要。4.施加顶锻力在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够的顶端压力，接口间隙迅速减小过梁停止爆破，即进入顶锻阶段。顶锻的作用是密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口，同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物，使洁净的塑性金属紧密接触，并使接头区产生一定的塑性变形，以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属，但实质上是塑性状态焊接。预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续的电流脉冲加热工件，然后在进入闪光和顶锻阶段。预热目的如下：减小需用功率可以在小容量的焊机上焊接断面面积较大的工件，因为当

8、焊机容量不足时，若不先将工件预热到一定温度，就不可能激发连续的闪光过程。此时，预热是不得已而采取的手段。降低焊后的冷却速度这将有利于防止淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。连续闪光对焊工艺流程：烧化有电顶锻无电顶锻，预热闪光对焊工艺流程：预热烧化有电顶锻无电顶锻，闪光预热闪光对焊工艺流程：烧化预热烧化有电顶锻无电顶锻；参数选择原则及取值：调伸长度：调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。调伸长度的选择应随着钢筋级别的提高和钢筋直径的加大而增大；并与对焊方式，端面平整情况有关。合理的调伸长度应满足各工序留量的要求，使钢筋均匀加热，顶锻时不发生旁弯。连续闪光焊、调伸长度为：烧化留量+

9、预热留量+顶锻留量（有电、无电）。如下图所示：图1连续闪光对焊留量图解L1、L2调伸长度；a1+a2烧化留量；C1+C2顶锻留量；C1+ C2有电顶锻留量；C1+ C2无电顶锻留量；焊接总留量图2预热闪光对焊留量图解L1、L2调伸长度；a1+a2烧化留量；b1+b2预热留量；C1+C2顶锻留量；C1+ C2有电顶锻留量；C1+ C2无电顶锻留量；焊接总留量图3闪光预热闪光对焊留量图解L1、L2调伸长度；a1.1+a2.1一次烧化留量；a1.2+a2.2二次烧化留量；b1+b2预热留量；C1+C2顶锻留量；C1+ C2有电顶锻留量；C1+ C2无电顶锻留量；焊接总留量烧化留量是指在闪光过程中，闪

10、出金属所消耗的钢筋长度。闪光对焊时，应按下列规定选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数：调伸长度的选择，应随着钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增大，主要是减缓接头的温度梯度，防止热影响区产生的淬硬组织，当焊接HRB400牌号钢筋时，调伸长度宜在40mm60mm内选用。烧化留量的选择，应根据焊接工艺方法确定，当连续闪光焊时，闪光过程应较长，烧化留量应等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分（包括端面的不平整度），再加8mm10mm；当闪光预热闪光焊时，应区分一次烧化留量和二次烧化留量，一次烧化留量不小于钢筋切断时严重压伤部分之和，二次烧化留量不应小于10mm。闪光速度：由慢到

11、快，开始时接近于零，而后约1mm/s，终止时达1.52mm/s。需要预热时，宜采用电阻预热法，预热留量应为1mm2mm，预热次数应为14次；每次预热时间应为1.5s2s，间歇时间应为3s4s。加热至断面附近呈橘红色（大约温度700800°C）即可。顶锻留量应为3mm7mm，并应随着钢筋直径的增大和钢筋牌号的提高而增加。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。变压器级数应根据钢筋牌号、直径、焊机容量以及焊接工艺方法等具体情况选择。钢筋级别高，直径大，级次要高。火花过大并有强烈声响时，应降低变压器级次。对焊机初级电压每降低5%，应提高变压器级次一级，根

12、据电流和时间的不同可选择强参数和弱参数；强参数：大电流短时间。可以减少接头过热，提高工作效率。但易产生淬硬组织。适合于钢筋级别较低，或环境温度较高时。弱参数：小电流长时间。可以减少温度梯度和冷却速度。适合于钢筋级别较高，或环境温度较低时。不同直径对焊时，其截面比不宜大于1.5按大直径选择焊接参数，应减少大直径端的调伸长度。5.质量检测外观检查接头外不得有横向裂纹；与电极接触处的钢筋表面，级钢筋焊接时不得有明显烧伤，负温焊接时级钢筋，均不得有烧伤。接头处的弯折角不得大于4度；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。外观检查结果，当有1个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，

13、剔出不合格接头，切除热影响区后重新焊接。力学性能三个闪光对焊钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；应至少有2个试件断于焊缝之外，并呈延性断裂。当试验结果有1个试件的抗拉强度小于上述规定值，或有2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应再取6个试件进行复验。当仍有1个试件的抗拉强度小于上述规定值时，或有3个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，则该批接头为为合格品。三个弯曲试件中有2个发生破断时，应取6个试件进行复验。复验结果及仍有3个试件发生破断，则该批接头为不合格品。质量措施：组织技术人员、采购人员对生产厂家做好评审工作，合理选择机型。原材料应按规定复验合格后方可能施焊。各级别钢筋应以明显标记分别堆放。焊机周围应有防风、防雨措施。应保证焊机的机械传动、电器开关、冷却水路可靠、灵活、通畅。焊接人员必须经过培训，持证上岗。质量检查员应按质量检测规定进行外