钢筋闪光对焊
1 范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊、预热闪光焊、闪光一预热闪光焊。
2 施工准备
2.1 材料及主要机具：
2.1.1 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
2.1.2 主要机具：对焊机及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、水源、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。
常用对焊机主要技术数据见表4-20。
常用对焊机主要技术数据 表4-20
| 焊机型号 | UN1—50 | UN1—75 | UN1—100 | UN2—150 | UN17—150—1 | |
| 动夹具传动方式 | 杠杆挤压弹簧 (人力操纵) | 电动机凸轮 | 气—液压 | |||
| 额定容量 | kVA | 50 | 75 | 100 | 150 | 150 |
| 负载持续率 | % | 25 | 20 | 20 | 20 | 50 |
| 电源电压 | V | 220/380 | 220/380 | 380 | 380 | 380 |
| 次级电压调节范围 | V | 2.9～5.0 | 3.52～7.04 | 4.5～7.6 | 4.05～8.10 | 3.8～7.6 |
| 次级电压调节级数 | 6 | 8 | 8 | 16 | 16 | |
| 连续闪光焊钢筋大直径 | mm | 10～12 | 12～16 | 16～20 | 20～25 | 20～25 |
| 预热闪光焊钢筋最大直径 | 20～22 | 32～36 | 40 | 40 | 40 | |
| 每小时最大焊接件数 | 50 | 75 | 20～30 | 80 | 120 | |
| 冷却水消耗量 | L/h | 200 | 200 | 200 | 200 | 600 |
| 压缩空气压力 | MPa | 0.55 | 0.6 | |||
| 压缩空气消耗量 | m3/h | 15 | 5 | |||
2.2 作业条件：
2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。
2.2.2 对焊机及配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。
2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。
2.2.4 作业场地应有安全防护设施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。
3 操作工艺
工艺流程：
| 检查设备 | → | 选择焊接工艺及参数 | → | 试焊、作模拟试件 | → | 送试 | → | |||||||||||
| 确定焊接参数 | → | 焊接 | → | 质量检验 | ||||||||||||||
3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：
| 闭合电路 | → | 闪光 (两钢筋端面轻微接触) | → | |||||||
| 连续闪光加热到将近熔点 (两钢筋端面徐徐移动接触) | → | 带电顶锻 | → | 无电顶锻 | ||||||
3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：
| 闭合电路 | → | 断续闪光预热 (两钢筋端面交替接触和分开) | → | |||||||
| 连续闪光加热到将近熔点 (两钢筋端面徐徐移动接触) | → | 带电顶锻 | → | 无电顶锻 | ||||||
3.1.3 闪光一预热闪光对焊工艺过程：
| 闭合电路 | → | 一次闪光闪平端面 (两钢筋端面轻微徐徐接触) | → | |||||||||||||
| 连续闪光预热 (两钢筋端面交替接触和分开) | → | |||||||||||||||
| 二次连续闪光加热到将近熔点 (两钢筋端面徐徐移动接触) | → | 带电顶锻 | → | 无电顶锻 | ||||||||||||
3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表4-21的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。
连续闪光焊钢筋上限直径 表4-21
| 焊机容量 (kVA) | 钢 筋 级 别 | 钢筋直径 (mm) |
| Ⅰ 级 | 25 | |
| 150 | Ⅱ 级 | 22 |
| Ⅲ 级 | 20 | |
| Ⅰ 级 | 20 | |
| 100 | Ⅱ 级 | 18 |
| Ⅲ 级 | 16 | |
| Ⅰ 级 | 16 | |
| 75 | Ⅱ 级 | 14 |
| Ⅲ 级 | 12 |
Ⅳ级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光一预热闪光焊工艺。
3.3 焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。连接闪光焊的留量见图4-33；闪光—预热闪光焊时的留量见图4-34。
3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。
图4-33 钢筋连续闪光焊
、—调伸长度；+—烧化留量；+—顶锻留量；+—有电顶锻留量；+—无电顶锻留量
图4-34 钢筋闪光——预热闪光焊
、—调伸长度；+—一次烧化留量；+—二次烧化留量；+—预热留量；
+—顶锻留量；+—有电顶锻留量；+—无电顶锻留量
3.5 试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。
3.6 对焊焊接操作：
3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借肋操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化留量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。
3.6.2 预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。
3.6.3 闪光——预热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。
3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：
3.6.4.1 焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。
3.6.4.2 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。
3.6.4.3 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。
3.6.4.4 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。
3.6.4.5 接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。
3.6.4.6 焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。
4 质量标准
4.1 保证项目：
4.1.1 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。
注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。
检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。
4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置、同一截面内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：观察或尺量检查。
4.1.3 对焊接头的力学性能检验必须合格。
力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。
在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。
检验方法：检查焊接试件试验报告单。
4.2 基本项目：
钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：
4.2.1 接头部位不得有横向裂纹。
4.2.2 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤。
检验方法：观察检查。
4.3 允许偏差项目：
4.3.1 接头处的弯折角不大于4°。
4.3.2 接头处的轴线偏移，木大于0.l倍钢筋直径，同时不大于2mm。
检验方法：目测或量测。
5 成品保护
焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。
6 应注意的质量问题
6.1 在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应参照表4-22查找原因，及时消除。
钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施 表4-22
| 项次 | 异常现象和缺陷种类 | 防 止 措 施 |
| 烧化过分剧烈，并产生强烈的
爆炸声 |
1. 降低变压器级数
2. 减慢烧化速度 |
|
| 2 | 闪光不稳定 | 1. 清除电级底部和表面的氧化物
2. 提高变压器级数 3. 加快烧化速度 |
| 3 | 接头中有氧化膜、未焊透或夹渣 | 1. 增加预热程度
2. 加快临近顶锻时的烧化速度 3. 确保带电顶锻过程 4. 加快顶锻速度 5. 增大顶锻压力 |
| 4 | 接头中有缩孔 | 1. 降低变压器级数
2. 避免烧化过程过分强烈 3. 适当增大顶锻留量及顶锻压力 |
| 5 | 焊缝金属过烧或热影响区过热 | 1. 减小预热程度
2. 加快烧速度，缩短焊接时间 3. 避免过多带电顶锻 |
续表
| 项次 | 异常现象和缺陷种类 | 防 止 措 施 |
| 1. 检验钢筋的碳、硫、磷含量；若不符合规定时，应更换钢筋
2. 采用低频预热方法，增加预热程度 |
||
| 1. 清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污
2. 清除电极内表面的氧化物 3. 改进电极槽口形状，增大接触面积 4. 夹紧钢筋 |
||
| 8 | 接头弯折或轴线偏移 | 1. 正确调整电极位置
2. 修整电极钳口或更换已变形的电极 3. 切除或矫直钢筋的弯头 |
6.2 冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行。冷拉过程中，若在接头部位发生断裂时，可在切除热影响区（离焊缝中心约为0.7倍钢筋直径）后再焊再拉，但不得多于两次。同时，其冷拉工艺与要求应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）的规定。
7 质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。
7.2 钢筋机械性能复试报告。
7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。
7.4 钢筋接头的拉伸试验报告、弯曲试验报告。
