工程质量通病防治17 钢筋焊接与机械连1

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1、17钢筋焊接与机械连接Ⅰ钢筋焊接由于种种原因，钢筋焊接接头的形成条件往往偏离正常状态，致使钢筋焊口或近缝区产生缺陷，影响接头阶性能。现就钢筋焊接与机械连接施工质量通病及其防治措施分述如后。17．1钢筋闪光对焊17．1．1未焊透1．现象焊口局部区域未能相互结晶，焊合不良，按头镦粗变形量很小，挤出的金属毛刺极不均匀，多集中了上口，并产生严重的胀开现象(图17-1)；从断口上可看到如同有氧化膜的粘合面存在(图17-2)。                2．原因分析(1)(1)   焊接工艺方法应用不当。比如

2、，对断面较大的钢筋理应采取预热闪光焊工艺施焊，但却采用了连续闪光焊工艺。(2)(2)   焊接参数选择不合适：特别是烧化留量太小，变压器级数过高以及烧化速度太快等，造成焊件端面加热不足，也不均匀，未能形成比较均匀的熔化金属层，致使顶锻过程生硬，焊合面不完整。3．防治措施(1)适当限制连续闪光焊工艺的使用范围。钢筋对焊焊接工艺方法宜按下列规定选择： 1)当钢筋直径≤25mm，钢筋级别不大于Ⅲ级，采用连续闪光焊；2)当钢筋直径＞25mm，级别大于Ⅲ级，且钢筋端面较平整，宜采用预热闪光焊，须热温度约1450

3、℃左右，预热频率宜用2—4次/s；3)当钢筋端面不平整，应采用“闪光—预热—闪光焊”。连续闪光焊所能焊接的钢筋范围，应根据焊机容量、钢筋级别等具体情况而定，并应符合表17-1规定。连续闪光焊焊接钢筋的范围表17-1焊机容量(kVA)钢筋直径(mm)钢筋级别焊机容量(kVA)钢筋直径(mm)钢筋级别焊机容量(kVA)钢筋直径(mm)钢筋级别160≤25≤22≤20ⅠⅡⅢ100≤20≤18≤16ⅠⅡⅢ80≤16≤14≤12ⅠⅡⅢ(2)重视预热作用，掌握预热要领，力求扩大沿焊件纵向的加热区域，减小温度梯度。

4、需要预热时，宜采用电阻预热法，其操作要领如下：第一，根据钢筋级别采取相应的预热方式。其工艺过程图解见图17-3，随着钢筋级别的提高，预热频率应逐渐降低。预热次数应为1～4次，每次预热时间应1．5～2s，间歇时间应为3～4s。第二，预热压紧力应不小于3MPa。当具有足够的压紧力时，焊件端面上的凸出处会逐渐被压平，更多的部位则发生接触，于是，沿焊件截面上的电流分布就比较均匀，使加热比较均匀。                     (1)(3)   采取正常的烧化过程，使焊件获得符合要求的温度分布，尽可能

5、平整的端面，以及比较均匀的熔化金属层，为提高接头质量创造良好的条件。具体作法是：第一，根据焊接工艺选择烧化留量：连续闪光时，烧化过程应较长，烧化留量应等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤区段(包括端面的不平整度)，再加8mm。闪光—预热—闪光焊时，应分一次烧化留量和二次烧化留量，一次烧化留量等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤区段，二次烧化留量不应小于10mm，预热闪光焊时的烧化留量不应小于10mm。第二，采取变化的烧化速度，保证烧化过程具有“慢一快一更快”的非线性加速度方式。平均烧化速度一般可取

6、2mm/s。当钢筋直径大于25mm时，因沿焊件截面加热的均衡性减慢，烧化速度应略微降低。(4)避免采用过高的变压器级数施焊，以提高加热效果。 17．1．2氧化1．现象一种情况是焊口局部区域为氧化膜所覆盖，呈光滑面状态(图17-4)；另一种情况是焊口四周或大片区域遭受强烈氧化，失去金属光泽，呈发黑状态(图17-5)。            2．原因分析(1)(1)   烧化过程太弱或不稳定，使液体金属过梁的爆破频率降低，产生的金属蒸气较少，从数量上和压力上都不足以保护焊缝金属免受氧化。(2)从烧化过程结

7、束到顶锻开始之间的过渡不够急速，或有停顿，空气侵入焊口。(3)顶锻速度太慢或带电顶锻不足，焊口中熔化金属冷却，致使挤破和去除氧化膜发生困难。(4)焊口遭受强烈氧化的原因，是由于顶锻留量过大，顶锻压力不足，致使焊口封闭太慢或根本未能真正密合之故。3．防治措施(1)(1)   确保烧化过程的连续性，并具有必要的强烈程度。作法是：第一，选择合适的变压器级数，使之有足够的焊接电流，以利液体金属过梁的爆破；第二，焊件瞬时的接近速度应相当于触点—过梁爆破所造成的焊件实际缩短的速度，即瞬时的烧化速度。烧化过程初期，

8、因焊件处于冷的状态，触点—过梁存在的时间较长，故烧化速度应慢一些。否则，同时存在的触点数量增加，触点将因电流密度降低而难以爆破，导致焊接电路的短路，发生不稳定的烧化过程。随着加热的进行，烧化速度需逐渐加快，特别是紧接顶锻前的烧化阶段，则应采取尽可能快的烧化速度，以便产生足够的金属蒸气，提高防止氧化的效果。(1)(2)   顶锻留量应为4～10mm，使其既能保证接头处获得不小于钢筋截面的结合面积，又能有效地排除焊口中的氧化物，纯洁焊缝金属。随着钢筋直径的增