閃光對焊作業(yè)指導書

閃光對焊作業(yè)指導書 1 適用范圍： 本作業(yè)指導書適用于 連續(xù) 閃光 焊 、預熱 閃光焊 、閃光 預熱 閃光焊 作業(yè)。 2 作業(yè) 準備： 2.1材料準備 鋼筋 :鋼筋的級別、直徑必須符合設計要求 ,有出廠證明書及復試報告單。進口鋼筋還應有化學復試單 ,其化學成分應滿足焊接要求。 2.2主要機具： 對焊機及配套的對焊平臺、防御深色眼鏡、電焊手套、絕緣鞋、鋼筋切斷機、空壓機、水源、除銹機或鋼絲刷、冷拉調直作業(yè)線。 2.3作業(yè)條件： 2.3.1焊工必須持有有效的考試合格證。 2.3.2對焊機及配套裝置、冷卻水、壓縮空氣等應符合要求。 2.3.3 電源應符合要求，當電源電壓下降大于 5%，小于 8%時，應采取適當提高焊接變壓器級數的措施；大于 8%時不得進行焊接。 2 3 4作業(yè)場地應有安全防護措施，防火墻和必要的通風措施，防止發(fā)生燒傷、觸電和火災等事故。 3 技術要求 3.1 當鋼筋直徑較小，鋼筋級別較低，可采用連續(xù)閃光焊所能焊接的最大鋼筋直徑應符合下面表格的規(guī)定。當鋼筋直徑較大，端面較平整，宜采用預熱閃光焊；當端面不夠平整，則應采用閃光一預熱閃光焊 3.2 級鋼筋焊接時，無論直徑大小，均應采用預熱閃光焊或閃光一預熱閃光焊。 見表 3-1 表 3-1 焊機容量 鋼筋級別 鋼筋直徑（ mm） 150 25 22 20 100 20 18 16 75 16 14 12 4 施工程序和工藝流程 4.1工藝流程 ： 檢查設備選擇焊接工藝及參數試焊、做模擬試件送試確定焊接參數焊接質量檢驗 4.1.1 連續(xù)閃光對焊工藝過程 ： 閉合電路閃光（兩鋼筋端面輕微接觸）連續(xù)閃光加熱到將近熔點（兩鋼筋端面徐徐接觸）帶電頂鍛無電頂鍛 4.1.2 預熱閃光對焊工藝 過程： 閉合電路斷續(xù)閃光預熱（兩鋼筋端面交替接觸和分開）連續(xù)閃光加熱到將近熔點（兩端鋼筋端面徐徐接觸）帶電頂鍛無電頂鍛 4.1.3閃光 預熱閃光對焊工藝過程： 閉合電路一次閃光閃平端面（兩端鋼筋端面徐徐接觸）連續(xù)閃光預熱（兩鋼筋端面交替接觸和分開）二次連續(xù)閃光加熱到將近熔點（兩端鋼筋端面徐徐接觸）帶電頂鍛無電頂鍛 5 施工要求 5.1鋼筋閃光對焊的概念與對焊機械 5.1.1鋼筋閃光對焊的概念：鋼筋閃光對焊是兩根鋼筋沿著整個接觸端面熔焊連接的方法。它適用于水平鋼筋非施工現場連接。閃光對焊工藝 對鋼筋端面要求不嚴格，可以免去鋼筋端面磨平工序，因而簡化了操作，提高了工效，由于在閃光時接觸面積小，接觸點電流密度大，熱量集中，加熱迅速，所以熱影響區(qū)小，接頭質量好，又因采用預熱方法，在較小功率的對焊機上能焊接較大截面的鋼筋，所以閃光對焊是目前普遍采用的焊接方法。 5.1.2對焊機械：對焊機是利用電流通過電阻熱作為熱源，并施加一定壓力而使金屬焊合的電阻焊機。 對焊機按焊接方式分為電阻對焊、連續(xù)閃光對焊和預熱閃光對焊。按結構型式分為彈簧頂鍛式、杠桿擠壓彈簧頂鍛式、電動凸輪頂鍛式、氣壓頂鍛式。鋼筋加工中最常用的 是 UNI系列對焊機，它有多種容量，但結構基本相同，主要結構由機架部分、進料壓緊機構、夾具裝置、控制開關、冷卻系統(tǒng)、電氣設備等幾部分構成。 5.2焊接工藝 施工單位對首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應進行焊接工藝評定，并應根據評定報告確定焊接工藝。 焊接工藝評定應按國家現行的鋼結構焊接技術規(guī)程的規(guī)定進行。焊接時，焊工要嚴格遵守焊接工藝。 5.2.1焊前準備工作 1） 焊件組裝焊接前，對焊接接觸面和焊縫邊緣每邊 30-50 毫米范圍內的鐵銹、毛刺等清除干凈，露出鋼材金屬光澤。 2） 施焊前，焊工應 復查焊件接頭質量和焊區(qū)的處理情況，當不符合要求時，應經修整合格后方可施焊。 5.2.2焊接參數 閃光對焊時，應選擇調伸長度、燒化留量、頂鍛留量、閃光速度、預熱留量、頂鍛速度以及變壓器級數等焊接參數。連續(xù)閃光焊時的留量應包括燒化留量、有電頂鍛留量和無電頂鍛留量；閃光 -預熱閃光焊時的留量應包括：一次燒化留量、預熱留量、二次燒化留量、有電頂鍛留量和無電頂鍛留量。 1） 調伸長度：調伸長度是指在焊接前，鋼筋端部從鉗口伸出的長度，調伸長度的選擇應使接頭區(qū)獲得均勻的加熱，又不致在頂鍛時旁彎。其長度應隨鋼筋等級提高而增大。 當焊接 、 級鋼筋時，調伸長度宜在 40-60mm內選用。 2） 燒化留量：燒化留量是指在鋼筋閃光過程中，由于閃燃的金屬所消耗的鋼筋長度。 燒化留量的選擇，應根據焊接工藝方法確定。當連續(xù)閃光焊接時，燒化過程應較長，燒化留量應等于兩根鋼筋在斷料時切斷機刀口嚴重壓傷部分（包括端面的不平整度），再加 8mm。 閃光 -預熱 -閃光焊時，應區(qū)分一次燒化留量和二次燒化留量。一次燒化留量等于兩根鋼筋在斷料時切斷機刀口嚴重壓傷部分，二次燒化留量不應小于 10mm。預熱閃光焊的燒化留量不應小于 10mm。 3） 頂鍛留量：頂鍛留量是指在鋼 筋閃光過程結束時，將鋼筋鍛壓緊后，接頭處擠出金屬所消耗的鋼筋長度。頂鍛留量應為 4-10mm，并應隨鋼筋直徑的增大和鋼筋級別的提高而增加，有電頂鍛留量約占1/3 和無電頂鍛留量約占 2/3。有電頂鍛能消除氧化作用，使熔化金屬表面緊密結合，擠出氧化物及污穢雜質，使焊口處加熱均勻。焊接 級鋼筋時，頂鍛留量宜增大 30%。 4） 閃光速度：閃光速度是指閃光過程的速度。它的控制應隨著鋼筋直徑增大而降低，在閃光過程中，閃光速度由慢到塊，一般是以0.1mm/s 到 1.5-2.0mm/s，這樣閃光比較強烈，以保護焊縫金屬免受氧化。 5） 預熱留量：預熱留量是指采用預熱閃光焊或閃光 -預熱 -閃光焊時預熱所消耗的鋼筋長度。需要預熱時，宜采用電阻預熱法。預熱留量應為 1-2mm，預熱次數為 1-4次，每次預熱時間為 1.5-2s，間歇時間應為 3-4s。且隨著鋼筋直徑增大而增加。 6） 頂鍛速度：頂鍛速度是指在擠壓鋼筋接頭時的速度。頂鍛速度的控制愈快愈好，特別是頂鍛開始的 0.1s 應將鋼筋壓縮 1-2mm，以使焊口迅速閉合，保護焊縫金屬免受氧化。在火口緊密封閉之后，要以適當的快速完成頂鍛過程。 7） 頂鍛壓力：是壓緊鋼筋接頭時的壓力，與頂鍛留量有關，應隨鋼筋直 徑增大而增加。應有足夠的壓力，防止熔渣和被氧化的金屬滯留在焊縫內，和閃光后被留下的火孔未被擠壓密實而形成縮孔。但頂鍛壓力也不宜過大，以免焊縫附近產生裂紋。 8） 變壓器級數：變壓器級數用以調節(jié)焊接電流大小，鋼筋直徑大，其級數要高。焊接時如火花過大并有強烈聲響，應降低變壓器級數。否則應提高變壓器級數。當降低 5%左右時，應提高變壓器級數一級。 變壓器調節(jié)級有 8級，一般在 級到 級內調節(jié)。 各級鋼筋連續(xù)閃光，預熱閃光的焊接參數列于表 3.4.2-14。 I級鋼筋連續(xù)閃光焊參數 表 3.4.2-1 鋼筋直徑mm 調伸長度 mm 閃光留量 mm 頂鍛留量（ mm） 總留量 mm 變壓器級次（ UN-75） 有電 無電 10 1.25d 8 1.5 3 12.5 III 12 1.0d 8 1.5 3 12.5 III 14 1.0d 10 1.5 3 14.5 III 16 1.0d 10 2.0 3 15 IV 18 0.75d 10 2.0 3 15 IV 注： 1.d為鋼筋直徑； 2.II、 III級鋼筋連續(xù)閃光焊也可參照次表，只將調伸長度改為 1.251.5d； 3.采用其他型號電焊機時，變壓器級次通過試驗確定。 II、 III、 IV級鋼筋預熱閃光焊參數 表 3.4.2-2 鋼筋級別 鋼筋直徑（ mm） 調伸長度 （ mm） 閃光及預熱留量（ mm） 頂鍛留量（ mm） 總留量變壓器級次 一次閃光 預熱 二次閃光 有電 無電 mm （ UN1-75） III 20 1.5d 2+e 2 6 1.5 3.5 15+e V 22 1.5d 3+e 2 6 1.5 3.5 16+e V 25 1.25d 3+e 4 6 2.0 4.0 19+e V 28 1.25d 3+e 5 7 2.0 4.0 21+e VI 32 1.0d 3+e 6 8 2.5 4.5 24+e VI 36 1.0d 3+e 7 8 3.0 5.0 26+e VII IV 12 2.5d 58 12次 12 1.5 3.0 VIII 16 2.0d 3+e 1 8 1.5 3.0 16.5+e VI、 VII 20 1.75d 3+e 2 8 2.0 3.5 18+e V、 VI 25 1.5d 3+e 3 9 2.0 3.5 20.5+e V、 VI 28 1.25d 3+e 3 9 2.0 4.0 21+e V、 VI 注： 1.e為鋼筋兩端不平時，兩鋼筋端部凸出部分長度； 2.I級鋼筋預熱閃光焊參數也可參考 II、 III級鋼筋預熱閃光焊參數，但調伸長度宜為 0.75d。 IV級鋼筋連續(xù)閃光焊參數 表 3.4.2-3 鋼筋直徑mm 調伸長度 mm 閃光留量 mm 頂鍛留量（ mm） 總留量 mm 變壓器級次 （ UN1-75） 有電 無電 12 2.5d 10+e 1.0 3.0 14+e VIII 14 2.5d 10+e 1.5 3.0 14.5+e VIII 注：本表采用強參數，適用于焊后需進行熱處理的所有鋼種。 采用 UN2-150自動對焊機時閃光焊接參數 表 3.4.2-4 鋼筋直徑mm 調伸長度mm 預熱及閃光留量 mm 頂鍛留量（ mm） 總留量 mm 變壓器級次 預熱留量 閃光留量 有電 無電 25 25 - 20 2 2 25 12 28 28 8 16 2 3 29 12 32 32 10 16 2 4 32 12 36 36 10 16 2 4 32 14 40 40 10 16 2.5 4.5 33 14 注： 1.本表參數只適用 IIII級鋼筋； 2.鋼筋端面不平時，先要閃去凸出部分，再進行預熱； 3.鋼筋直徑為 3240mm時，預熱留量系兩次預熱的總和。 5.2.3焊接環(huán)境 1） 焊接的環(huán)境溫度應能保證焊件焊接所需的足夠溫度和焊工技能不受影響。 2） 焊接電弧 1m范圍內的相對濕度應符合下列規(guī)定： 鋁及鋁合金焊接：不得大于 80%； 其他焊接材料焊接：不得大于 90%。 3） 當焊件表面潮濕、覆蓋有冰雪、或在下雨、下雪刮風期間，焊工及焊件無保護措施時，不應進行焊接。 5.2.4焊接工藝 1） 連續(xù)閃光焊：連續(xù)閃光焊的工藝是連續(xù)閃光（燒化）、頂鍛過程。 當對焊機夾具夾緊鋼筋并通電后，使對焊鋼筋的端面輕微接觸，由于電阻的原因，使端頭金屬很快熔化，熔化的金屬微粒象火花般的從鋼筋端面間隙噴射出來，這種現象稱為閃光。繼續(xù)將鋼筋端面逐漸移近，新的接觸點不斷形成，即形成連續(xù)閃光過程。待鋼筋燒熔完規(guī)定的留量后，鋼筋端部也已加熱到接近熔點溫度，然后以一定的壓力迅速進行頂鍛，再斷電繼續(xù)頂鍛到一定長度，焊接接頭即告完成。閃光焊適用焊接直徑 25mm以下的鋼筋。 2） 預熱閃光焊：預熱閃光焊要經過預熱、閃光（燒化）、頂鍛工藝過程。 預熱閃光焊是在連續(xù)閃光前，增加一個鋼筋預熱過程，然后再進行閃光和頂鍛。預熱方法有斷續(xù)閃光預熱和電阻預熱兩種。斷續(xù)閃光預熱是使鋼筋端面交替地輕微接觸和分開，發(fā)出斷續(xù)閃光來實現預熱。電阻預熱是在兩根鋼筋端面一直阻熱（不閃光）來實現預熱。該法適用于焊接直徑大于 25mm并且端面不平的鋼筋。 3） 閃光 -預熱 -閃光焊：閃光 -預熱 -閃光焊要經歷一次閃光、預熱、二次閃光、頂鍛工藝過程。在預熱閃光前，再增加一次閃光過程，使不平整的鋼筋端面，先閃成比較平整的端面， 并將鋼筋預熱均勻。此法適用于直徑大于 25mm且端面不平的鋼筋。 5.3保證焊接質量的技術要求 5.3.1焊接工藝要求 1） 當螺絲端桿與鋼筋對焊時，宜事先對螺絲端桿進行預熱，并減小調伸長度。鋼筋一側的電極應墊高，確保兩者軸線一致。 2） 焊后通電熱處理。 焊后熱處理 級鋼筋閃光對焊時，與熱扎鋼筋比較，應減小調伸長度，提高變壓器級數，縮短加熱時間，快速頂鍛，形成快熱快冷條件，使熱影響區(qū)長度控制在鋼筋直徑的 0.6倍范圍之內。 級鋼筋采用預熱閃光焊或閃光 -預熱 -閃光焊工藝，其接頭力學性能不能符合質量要求時，在焊后進 行通電熱處理時，其工藝如下： （ 1） 待接頭冷卻到 300oC（暗紅色）以下，電極鉗口調至最大間距，接頭居中，重新夾緊。 （ 2） 采用較低變壓器級數，進行脈沖式通電加熱，頻率以 0.5-1s/次為宜。 （ 3） 熱處理溫度通過試驗確定，一般在 750-850 oC（桔紅色）范圍內選擇，然后在空氣中自然冷卻。 3） 采用 UN2-150型對焊機（電動機凸輪傳動）或 UN17-150-1型對焊機（氣 -液壓傳動）進行大直徑鋼筋焊接時，宜首先采取鋸割或氣割方式對鋼筋端面進行平整處理，然后采取預熱閃光焊工藝，并應符合下列要求： 光過程應 強烈、穩(wěn)定； 鍛凸塊應墊高； 應準確調整并嚴格控制各過程的起點和止點。 5.3.2閃光焊接操作要點和注意事項 1） 焊接前應先調整變壓器級數，接通冷卻水，檢查對焊機各部件和接地情況后，方可開始工作。 2） 工作前和變換鋼筋級別或直徑時，均應按有關規(guī)定先進行試焊，作拉力和冷彎試驗，合格后方可成批焊接。 3） 焊接前應將鋼筋端頭電極鉗口部位處的鐵銹、污物清除，以利電流通過，防止鉗口處接觸不良而引起 “ 打火 ” 。 4） 鋼筋端頭應保持順直，如有彎扭應調直或切除，電極鉗口應固定牢靠，并使兩鋼筋處在同一直線上。焊接過程中應隨時清 除電極上的焊渣、鐵銹等臟物，每班收工時應妥加清刷。 5） 對 II、 III 級鋼筋采用預熱閃光焊時，其操作要點是：一次閃光，閃平為準；充分預熱，頻率要高；二次閃光，短、穩(wěn)、強烈；頂鍛過程快速有力。對 IV 級鋼筋，由于碳、錳、硅含量較高，施焊時在焊縫和熱影響區(qū)易產生氧化缺陷，過熱和淬硬脆斷。在焊接時，應掌握適當的溫度，其焊接參數應根據溫度適當調整。其操作要點是：一次閃光，閃去壓傷；預熱適中，頻率中低；二次閃光，穩(wěn)而強烈；頂鍛過程，快而用力得當。 鋼筋低頻預熱時，應根據鋼筋級別極其直徑大小，其預熱接觸時間宜介于 0.52s/次之間。預熱間隙時間稍大于每次預熱的接觸時間。預熱時應有一定的接觸壓力。預熱程度宜采取預熱留量與預熱次數相結合的辦法來控制。 6） 不同直徑的鋼筋可以對焊，但其兩截面積之比不宜大于 1.5倍，其直徑差不宜大于 23mm，焊接時應按大直徑鋼筋選擇焊接參數。 7） 負溫（不低于 -20oC）條件下進行閃光焊接時，應在室內焊接，采用弱參數，其調伸長度應適當增大，變壓器級數不宜過大，閃光速度應稍慢，預熱次數要增加，并使接頭部位用石棉粉等材料保持。 8） 焊接完畢，應待接頭處由紅色轉黑色之后才能松開夾具，平穩(wěn)地取出鋼筋， 以防接頭發(fā)生彎曲。 5.4閃光對焊異?，F象、焊接缺陷及消除措施鋼筋閃光對焊異常現象、焊接缺陷及消除措施 異?，F象、焊接缺陷 消 除 措 施 燒化過分劇烈并產生強烈的爆炸聲 降低變壓器級數； 減慢燒化速度 閃光不穩(wěn)定 清除電極底部和表面的氧化物； 提高變壓器級數； 加快燒化速度 接頭中有氧化膜、未焊透或夾渣 增加預熱程度； 加快臨近頂鍛時燒化程度； 確保帶電頂鍛過程； 加快頂鍛速度； 增大頂鍛壓力 接頭中有縮孔 降低變壓器級數； 避免燒化過程過分劇烈； 適當增大頂鍛留量及頂鍛壓力 焊縫金 屬過燒 減少預熱程度； 加快燒化速度、縮短焊接時間； 避免過多帶電頂鍛 接頭區(qū)域裂紋 檢驗鋼筋的碳、硫、磷含量，若不符合規(guī)定時應更換鋼筋； 采取低頻預熱方法，增加預熱程度 鋼筋表面微熔及燒傷 消除鋼筋被夾緊部位的鐵銹和油污； 消除電極內表面的氧化物； 改進電極槽口形狀，增大接觸面積； 夾緊鋼筋 異常現象、焊接缺陷 消 除 措 施 接頭彎折或軸線偏移 正確調整電極位置； 修整電極鉗口或更換已變形的電極； 切除或矯直鋼筋的彎頭 接頭結合不良 增加預熱程度； 控制二次閃光，避免過早頂鍛。 5.5焊工應 經過考試并取得合格證后，方可從事焊接工作。合格證應注明施焊條件、有效期限。焊工停焊時間超過 6個月，應重新考核。 焊工應按規(guī)定的焊接作業(yè)指導書及焊接技術措施進行施焊，當遇到工況條件與焊接作業(yè)指導書及焊接技術措施的要求不符合時，應拒絕施焊。 5.6焊接技術人員應由中專及以上專業(yè)學歷，有一年以上焊接生產實踐的人員擔任。 焊接技術人員負責焊接工藝評定，編制焊接作業(yè)指導書和焊接技術措施，指導焊接作業(yè)，參與焊接質量管理，處理焊接技術問題，處理焊接技術資料。 5.7焊接質檢人員應由相當于中專及以上文化水平，有一定的焊接經 驗和技術水平的人員擔任。 焊接質檢人員應對現場焊接作業(yè)進行全面檢查和控制，負責確定焊縫檢測部位，評定焊接質量，簽發(fā)檢查文件，參檢測部位，評定焊接質量，簽發(fā)檢查文件，參與焊接技術措施的審定。 5.8 無損探傷人員應由國家授權的專業(yè)考核機構考核合格的人員擔任，并應按考核合格項目及權限，從事焊接檢測和審核工作。 5.9 無損探傷人員應根據焊接質檢人員確定的受檢部位進行檢驗，評定焊縫質量，簽發(fā)檢驗報告，對外觀不符合檢驗要求的焊縫應拒絕檢驗。 6勞動組織 6.1勞動組織方式：采用架子隊組織模式 6.2施工人員應結合試驗 段確定的施工方案、機械、人員組合、工期要求進行合理配置 7 材料要求 各種規(guī)格鋼筋級別必須有出廠合格證，進場后經物理性能檢驗，對于進口鋼筋須增加化學性能檢驗，符合要求后方能使用。 8設備機具配置 主要設備為閃光對焊 機、鋼筋切斷機、空壓機、除銹機。 9 質量 控制級檢驗 9.1 閃光對焊接頭的質量檢驗，應分批進行外觀檢查和力學性能試驗，并應按下列規(guī)定抽取試件。 1)在同一臺班內，由同一焊工完成的 300個同級別、同直徑鋼筋焊接接頭應作為一批。當同一臺班內焊接接頭數量較少，可在一周之內累計計算；累計仍不足 300個接 頭，應按一批計算； 2)外觀檢查接頭的數量，應從每批中抽查 10%，且不得少于 10個； 3)力學性能試驗時，應從每批接頭中隨機抽取 6個試件，其中 3個做拉伸試驗， 3個做彎曲試驗； 4)焊接等長度的預應力鋼筋（包括螺絲端桿與鋼筋）時，可按生產時同等條件制作模擬試件； 5)螺絲端桿接頭可只做拉伸試驗。 9.2 閃光對焊接頭外觀檢查結果，應符合下列要求： 1)接頭處不得有橫向裂紋； 2)與電極接觸處的鋼筋表面， - 級鋼筋焊接時不得有明顯燒傷；負溫閃光對焊時，對于 - 級鋼筋，均不得有燒傷； 3)接頭處的彎折角不得大 于 4度； 4)接頭處的軸線偏移，不得大于鋼筋直徑的 0.1倍，且不得大于2mm。 外觀檢查結果，當有一個接頭不符合要求時，應對全部接頭進行檢查，剔出不合格接頭，切除熱影響區(qū)后重新焊接。 9.3焊接接頭的機械性能試驗（力學試驗）包括拉伸試驗和彎曲試驗，應從每批成品中切取 6個試件， 3個進行拉伸試驗， 3個進行彎曲試驗。 焊接等長的預應力鋼筋（包括螺絲端桿與鋼筋的焊接接頭），可按生產條件進行模擬試件。 9.4 閃光對焊接頭拉伸試驗結果應符合下列要求： 1） 3 個熱扎鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強 度；余熱處理 級鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小于熱扎 級鋼筋抗拉強度 570MPa； 2）應至少有 2個試件斷于焊縫之外，并呈延性斷