电渣压力焊接头质量缺陷分析预防措施
在多层和高层建筑中,框架柱或剪力墙的竖向钢筋连接多采用电渣压力焊连接,施工简单,操作方便,造价低。但是,施工中受操作方法,电压、电流等诸多因素的影响,往往会造成焊接接头质量缺陷,例如轴线偏移,接头变折,焊包薄而大,接头结合不良,焊包有不匀,气孔夹碴,不淌等现象。而钢筋焊接规范规定,焊包应均匀,突出部分至少高出钢筋表面4mm,电极与钢筋接触处,无明显的烧伤缺陷,接头处的诬陷弯折角度不大于40;接头处的轴线偏移不超过0.d(d为钢筋直径),同时大于2mm。为了避免上述缺陷,我们采取了相应的预防措施,效果较好。具体做法如下。
上下轴线偏移
产生原因;焊接钢筋端部有扭曲变形现象或夹具安装不正确,没有夹好钢筋;夹具挤压力过大,造成钢筋错位。焊前晃动已夹好的钢筋,使上下钢筋错位,夹具本身已变形或扭曲。
预防措施;焊前应先检查钢筋端头,不顺直的部分应切除或矫正,安装夹具要正确,持上下钢筋同心后,上下夹钳才能同时均匀夹紧钢筋;夹紧钢筋后严禁晃动钢筋,以免上下钢筋错位或夹具变形,扭曲,操作前先检查夹具是否变形及夹钳是否紧固,不能用的夹具,夹钳应及时更换或修理。
接头处弯折
产生原因;焊接后夹具折卸过早,接头处溶融金属没有完全固化,接头的强度和刚度都还很小,不能支撑上部的钢筋。焊接时未注意扶持上部的钢筋,在焊接或卸夹具时,上部钢筋晃动而造成接头处弯折。
预防措施;一套电渣压力焊机应配置5~6套夹具,目的是保证接头焊接完毕后停歇30S以上再拆卸接头夹具,这不仅便于焊接工具周转,接头降温缓慢,同时也可使接头在拆卸夹具时增加一定强度和刚度,避免上部钢筋向下歪斜,另外,焊接时工卸夹具时应用手扶持好上部钢筋,以免上部钢筋晃动,造成接头弯折。
焊包薄而大
产生原因;挤压过程中,挤压速度过快且压力过大,把熔融的金属液体过快的挤向四周。焊接电流过大或挤压过程的时间过长,使钢筋熔融的金属液体过多,从而造成挤压后焊包薄而大。
预防措施;挤压时应逐渐下送钢筋,使上部钢筋把熔融的金属液均匀的挤压到钢筋周围,形成薄厚均匀,大小适中的焊包。因电渣压力焊的热效率较高,其焊接电流比闪光对焊的电流小一半,宜按钢筋端头的的截面面积确定焊接电流(一般取0.8~0.9A/mm2)。如果电流过大,会造成钢筋熔化过快金属熔液过多,所经以要选好焊接电流,另外,焊接过程中要控制好时间参数,一般焊接16mm的钢筋,焊接时间为18S;钢筋直径每增加2mm,焊接时间相应延长2S。如果焊接时间过长,也会导至钢筋熔化过量,造成焊包过大。
接头结合不良,焊包过小或无包
产生原因:焊接前没有调整好夹头的起始点,使上部钢筋不能完全下送到位,与接头处不能完全结合,下部钢筋伸出钳口的长度过短,使熔融金属液体不能受到焊剂的正常依托,焊剂盒下部堵塞不严,使焊剂部分泄漏,金属液体流失,焊接时间短,焊接电流过小,顶压前过早断电,都会造成钢筋熔融量过小,使钢筋不能完全结合,有效排渣,从而不能形成正常的焊包。
预防措施;焊接前调整好夹头的起始点,保证上部钢筋能完全下送到位,安装夹具时,下部钢筋出钳口的长度不不于70mm,保证伸出焊剂盒不小于60mm,使熔融金属液体有足够的焊剂托裹,使上下钢筋能够正常结合;填装焊剂前焊剂盒底部要用布堵塞严实,以免焊剂从缝隙泄漏,焊前选好焊接电流,并控制好焊接时间,应在挤压过程开始的同时截断电流,保证钢筋能足够熔化。
焊包不匀,偏包或无包
产生原因;钢筋端面不平整,在挤压时不能把熔融金属液体均匀向四周排挤;焊剂填装不均匀或焊剂有杂质,不能形成均匀的渣池,电弧电压过高,产生偏弧现象,使钢筋的端面不均匀熔化,没有呈微凸形,钢筋熔液一侧偏少或偏多,焊接时间短,钢筋熔化不完全,部分钢筋端面熔化量不足,焊剂盒堵塞不严,熔化金属流失,形成焊包不匀,偏包或无包现象。
预防措施;施焊前检查钢筋端面是否平整,不平整的应切除或矫正,安装焊剂盒时应保持钢筋居于焊剂盒中心,钢筋周围均匀填装焊剂,对回收的焊剂应除净杂质后再用;焊前选择好合适的焊接参数,控制好焊机电弧电压,一般在进入电弧稳定燃烧过程时,电压为40~45V,当进入造渣过程时,电压为22~27V;掌握好焊接时间,使钢筋完全熔化,填装焊剂前,要把焊剂盒底部与钢筋之间的缝隙堵严,以免焊剂和金属熔液流失。
焊包有气孔,夹渣
产生原因;焊剂受潮,焊接时从焊剂中排出的气体进入金属熔液形成气孔。挤压过程时间长,上部钢筋面不能呈微凸形,端面上不能形成由液态向固态转化的薄层,挤压过程不能顺利排渣,焊接过程结束时没能及时进行顶压,造成部分钢筋熔液固化,使焊渣不能排出,焊接部位埋入焊剂的深度不够,使焊渣不能通过焊剂顺利排出,并且金属液体与空气接触易形成气孔。
预防措施:焊接前应把焊剂烘干,掌握好焊接断电和挤压时间,断电应与挤压同时开始,此时上部钢筋端面上形成一层介于固态和液态之间的薄层,通过挤压排出焊渣其它杂质,填装焊剂时应把焊剂盒装满,以使焊接部位进埋入焊接深度满足要求,(一般不小于60mm)。
焊包下淌
产生原因;焊剂盒底部缝隙堵塞不严,致使钢筋熔液顺缝流下,焊后回收焊剂过早,熔液还未完全固化形成焊包。
预防措施:装焊剂前应把焊剂盒底部缝隙堵严,每个接头焊完后应停歇20~30S(寒冷地区可适当延长),待熔液稍微冷却固化后再回收焊剂。
钢筋(电极钳与钢筋接触处)烧伤
产生原因:电极钳没有夹紧钢筋,接触不良,电极钳与钢筋接触处已锈蚀或有泥污,导电不良。
预防措施:焊接前应检查电极钳是否夹紧钢筋,发现没有夹紧的应夹好,夹电极钳前应先把钢筋上的锈和泥污除净。
焊接操作人员必须经过严格的考核,取得有效的焊工上岗合格证并能熟练操作,焊接夹具应有足够的刚度,在最大允许荷载下移动灵活,操作方便,所选焊剂要合格,一般应采用431型焊剂,因该焊剂含锰,高硅与低氟成分,除起隔绝,保温及稳定电弧作用外,还能起补充焊渣,脱氧及添加合金元素的作用,使焊缝金属合金化。
篇2:钢筋电渣压力焊接头焊接缺陷防止措施
钢筋电渣压力焊接头焊接缺陷与防止措施
项次焊接缺陷防止措施
1轴线偏移矫直钢筋端部
正确安装夹具和钢筋
避免过大的挤压力
及时修理或更换夹具
2弯折矫直钢筋端部
注意安装与扶持上钢筋
避免焊后过快卸夹具
修理或更换夹具
3焊包薄而大减低顶压速度
减小焊接电流
减少焊接时间
4咬边减小焊接电流
缩短焊接时间
注意上钳口的起始点,确保
上部钢筋挤压到位
5未焊合增大焊接电流
避免焊接时间过短
检修夹具,确保上钢筋下送自如
6焊包不匀钢筋端面力求平整
填装焊剂尽量均匀
延长焊接时间,适当增加熔化量
7气孔按规定要求烘焙焊剂
清除钢筋焊接部位的铁锈
确保被焊处在焊剂中的埋入深度
8烧伤钢筋导电部位除净铁锈
尽量夹紧钢筋
9焊包下淌彻底封堵焊剂罐的漏孔
避免焊后过快回收焊剂
⑵、电渣压力焊可在负温条件下进行,但当环境温度低于-20℃时,则不宜进行施焊。
雨天、雪天不宜进行施焊,必须施焊时,应采取有效的遮蔽措施。焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。
G、质量记录
本分项应具备以下质量记录:
⑴、钢筋出厂质量证明书或试验报告单。
⑵、焊剂合格证。
⑶、钢筋机械性能复试报告。
⑷、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明显不正常的,应有化学成分检验报告。
⑸、钢筋接头的拉伸试验报告。
(五)、闪光对焊连接
A、施工准备
⑴、材料及主要机具:
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,其化学成份应满足焊接要求,并应有可焊性试验。
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见下表
焊机型号UN1-50UN1-75UN1-100UN2-150UN17-150-1
动夹具传动方式杠杆挤压弹簧
(人力操纵)电动
凸轮气-液压
额定容量KVA
负载持续率%
电源电压V220/380220/
次级电压调节范围V2.9~5.03.52~7.044.5~7.64.05~8.103.8~7.6
次级电压调节级数6881616
连续闪光焊接直径mm10~1212~1616~2020~2520~25
预热闪光焊接直径mm≤22≤36≤40≤40≤40
每小时最大焊接件数507520~3080120
冷却水消耗量L/h
压缩空气压力Mpa0.550.6
⑵、作业条件:
①、焊工必须持有有效的考试合格证。
②、对焊机及配套装置、冷却水、压缩空气等符合要求。
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。
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。
⑤、熟悉料单,弄清接头位置,做好技术交底。
B、操作工艺
⑴、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
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)→连续闪光加热至将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触)→带电顶锻→无电顶锻
闪光-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)→断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开)→二次连续闪光加热至将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触)→带电顶锻→无电顶锻
⑵、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下表的规定。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-预热闪光焊。
※Ⅲ级钢筋焊接时,无论直径大小,均应采取预热闪光焊或闪光-预热闪光焊工艺。
连续闪光焊钢筋上限直径
焊机容量(KVA)钢筋级别钢筋直径(mm)
150Ⅰ级25
Ⅱ级22
100Ⅰ级20
Ⅱ级18
75Ⅰ级16
Ⅱ级14
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。
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。
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。
⑶、焊接操作:
连续闪光焊:通电后,应借助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。
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。
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。
⑷、保证焊接接头位置和操作要求:
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。
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、钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污,必须清除干净。
④、焊接过程中,粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。
⑤、接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑形变形,端面不应氧化。
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。
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。
C、质量标准
⑴、保证项目:
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。
②、钢筋的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。
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较少,可在一周之内累计计算。若累计仍不到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。
⑵、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:
①、接头部位不得有横向裂纹。
②、与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤,Ⅳ级钢筋焊接时不得有烧伤。
检验方法:观察检查。
⑶、允许偏差项目:
①、接头处的弯折角不大于4°。
②、接头处的轴线偏移,不大于0.1倍钢筋直径,同时不大于2mm。
检验方法:目测或量测。
D、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。
E、应注意的质量问题
⑴、在钢筋对焊生产中,应重视焊接全过程中的任何一环节,以确保焊接质量,若出现异常现象,应参照下表找原因,及时消除。
⑵、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,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质量验收规范》(GB50204-20**)的规定。