閃光對(duì)焊施工工藝作業(yè)指導(dǎo)書

1、中鐵五局二公司向莆鐵路JX-3標(biāo)項(xiàng)目部橋梁一隊(duì) 閃光對(duì)焊作業(yè)指導(dǎo)書新建鐵路向莆線三江鎮(zhèn)至福州段站前工程JX-3標(biāo)四工區(qū)閃光對(duì)焊作業(yè)指導(dǎo)書編制：龔謙 審核： 接收： 2008-12-14中鐵五局集團(tuán)二公司向莆鐵路JX-3標(biāo)橋一隊(duì)鋼筋閃光對(duì)焊工藝作業(yè)指導(dǎo)書一、 目的編制鋼筋閃光對(duì)焊工藝作業(yè)指導(dǎo)書的目的就是為了更好的指導(dǎo)施工生產(chǎn)，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員能夠規(guī)范施工。二、編制依據(jù)鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)范施工圖設(shè)計(jì)文件鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程三、適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于管段內(nèi)所有鋼筋加工的閃光對(duì)焊施工。四、材料及主要機(jī)具1、鋼筋鋼筋的級(jí)別、直徑必須符合設(shè)計(jì)要求，有出廠證明書及復(fù)試報(bào)

2、告單。進(jìn)口鋼筋還應(yīng)有化學(xué)復(fù)試單，其化學(xué)成分應(yīng)滿足焊接要求，并應(yīng)有可焊性試驗(yàn)。2、主要機(jī)具對(duì)焊機(jī)及配套的對(duì)焊平臺(tái)、防護(hù)深色眼鏡、電焊手套、絕緣鞋、鋼筋切斷機(jī)、空壓機(jī)、水源、除銹機(jī)或鋼絲刷、冷拉調(diào)直作業(yè)線。五、作業(yè)條件1、焊工必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考試合格并持有建設(shè)行政主管部門頒發(fā)的有效的作業(yè)證書。2、對(duì)焊機(jī)及配套裝置、冷卻水、壓縮空氣等應(yīng)符合要求。3、電源應(yīng)符合要求，當(dāng)電源電壓下降大于5%，小于8%時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)提高焊接變壓器級(jí)數(shù)的措施；大于8%時(shí)，不得進(jìn)行焊接。4、作業(yè)場(chǎng)地應(yīng)有安全防護(hù)設(shè)施，防火和必要的通風(fēng)措施，防止發(fā)生燒傷、觸電及火災(zāi)等事故。5、熟悉料單，弄清接頭位置。六、操作工藝1、工藝流程檢查設(shè)備

3、選擇焊接工藝及參數(shù)試焊、作模擬試件試件送試確定焊接參數(shù)工程鋼筋焊接質(zhì)量檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)范取度試件試驗(yàn)。2、連續(xù)閃光焊連續(xù)閃光焊的工藝過(guò)程包括：連續(xù)閃光和頂鍛過(guò)程（見(jiàn)圖a）。施焊時(shí)，先閉合一次電路，使兩鋼筋端面輕微接觸，此時(shí)端面的間隙中即噴出火花般熔化的金屬微粒閃光，接著徐徐移動(dòng)鋼筋使兩端面仍保持輕微接觸，形成連續(xù)閃光。當(dāng)閃光到預(yù)定的長(zhǎng)度，使鋼筋頭加熱到將近熔點(diǎn)時(shí)，就以一定的壓力迅速進(jìn)行頂鍛。先帶電頂鍛，再無(wú)電頂鍛到一定長(zhǎng)度，焊接接頭即告完成。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(diǎn)(兩鋼筋端面徐徐移動(dòng)接觸)帶電頂鍛無(wú)電頂鍛 。3、預(yù)熱閃光焊預(yù)熱閃光焊是在連續(xù)閃光焊前增加一次預(yù)熱過(guò)程

4、，以擴(kuò)大焊接熱影響區(qū)。其工藝過(guò)程包括：預(yù)熱、閃光和頂鍛過(guò)程（見(jiàn)圖b）。施焊時(shí)先閉合電源，然后使兩鋼筋端面交替地接觸和分開(kāi)，這時(shí)鋼筋端面的間隙中即發(fā)出斷續(xù)的閃光，而形成預(yù)熱過(guò)程。當(dāng)鋼筋達(dá)到預(yù)熱溫度后進(jìn)入閃光階段，隨后頂鍛而成。閉合電路斷續(xù)閃光預(yù)熱(兩鋼筋端面交替接觸和分開(kāi))連續(xù)閃光加熱到將近熔點(diǎn)(兩鋼筋端面徐徐移動(dòng)接觸)帶電頂鍛無(wú)電頂鍛 4、閃光預(yù)熱閃光焊閃光預(yù)熱閃光焊是在預(yù)熱閃光焊前加一次閃光過(guò)程，目的是使不平整的鋼筋端面燒化平整，使預(yù)熱均勻。其工藝過(guò)程包括：一次閃光、預(yù)熱、二次閃光及頂鍛過(guò)程（見(jiàn)圖c）。閉合電路一次閃光閃平端面(兩鋼筋端面輕微徐徐接觸)連續(xù)閃光預(yù)熱(兩鋼筋端面交替接觸和分開(kāi))

5、二次連續(xù)閃光加熱到將近熔點(diǎn)(兩鋼筋端面徐徐移動(dòng)接觸)帶電頂鍛無(wú)電頂鍛5、焊接工藝方法選擇當(dāng)鋼筋直徑小于18可采用連續(xù)閃光焊。當(dāng)鋼筋直徑較大（大于20mm），端面較平整，宜采用預(yù)熱閃光焊；當(dāng)端面不夠平整，則應(yīng)采用閃光一預(yù)熱閃光焊。七、對(duì)焊參數(shù)為了獲得良好的對(duì)焊接頭，應(yīng)合理選擇焊接參數(shù)。焊接參數(shù)包括：調(diào)伸長(zhǎng)度、閃光留量、閃光速度、頂鍛留量、頂鍛速度、頂鍛壓力及變壓器級(jí)次。采用預(yù)熱閃光焊時(shí)，還要有預(yù)熱留量與預(yù)熱頻率等參數(shù)。連續(xù)閃光焊和閃光預(yù)熱閃光焊的各項(xiàng)留量圖解見(jiàn)圖d、圖e。1、 調(diào)伸長(zhǎng)度調(diào)伸長(zhǎng)度是指焊接前，兩鋼筋端部從電極鉗口伸出的長(zhǎng)度。調(diào)伸長(zhǎng)度的選擇與鋼筋品種和直徑有關(guān)，應(yīng)使接頭能均勻加熱，并使

6、鋼筋頂鍛時(shí)不致發(fā)生旁彎。調(diào)伸長(zhǎng)度取值：I級(jí)鋼筋為0.751.25d，IIIII級(jí)鋼筋為1.01.5d（d鋼筋直徑）；直徑小的鋼筋宜取較小值。2、 閃光留量與閃光速度閃光（燒化）留量是指在閃光過(guò)程中，閃出金屬所消耗的鋼筋長(zhǎng)度。閃光留量的選擇，應(yīng)使閃光過(guò)程結(jié)束時(shí)鋼筋端部的熱量均勻，并達(dá)到足夠的溫度。閃光留量取值：連續(xù)閃光焊為兩鋼筋切斷時(shí)嚴(yán)重壓傷部分之和，另加8mm；預(yù)熱閃光焊為810mm；閃光預(yù)熱閃光焊的一次閃光為兩鋼筋切斷時(shí)刀口嚴(yán)重壓傷之和，二次閃光為810mm（直徑大的鋼筋取大值）。閃光速度由慢到快，開(kāi)始時(shí)近于零，而后約1mm/s，終止時(shí)達(dá)1.52mm/s。綜合上述，閃光過(guò)程應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定強(qiáng)烈，以防

7、焊口金屬氧化。3、 預(yù)熱留量與預(yù)熱頻率預(yù)熱程度由預(yù)熱留量與預(yù)熱頻率來(lái)控制。預(yù)熱留量的選擇，應(yīng)使接頭充分加熱。預(yù)熱留量取值：對(duì)預(yù)熱閃光焊為47mm，對(duì)閃光預(yù)熱閃光焊為27mm（直徑大的鋼筋取大值）。預(yù)熱頻率取值：對(duì)I級(jí)鋼筋宜高些；對(duì)II、III級(jí)鋼筋宜適中（12次/s），以擴(kuò)大接頭處加熱范圍，減少溫度梯度。綜合上述，預(yù)熱過(guò)程要充分，頻率要適當(dāng)，以保證熱影響區(qū)的塑性。4、 頂鍛留量、頂鍛速度與頂鍛壓力頂鍛留量是指在閃光結(jié)束，將鋼筋頂鍛壓緊時(shí)因接頭處擠出金屬而縮短的鋼筋長(zhǎng)度。頂鍛留量的選擇，應(yīng)使鋼筋焊口完全密合并產(chǎn)生一定的塑性變形。頂鍛留量宜取46.5mm，級(jí)別高或直徑大的鋼筋取大值。其中，有電頂鍛

8、留量約占1/3，無(wú)電頂鍛留量約占2/3，焊接時(shí)必須控制得當(dāng)。頂鍛速度越快越好，特別是頂鍛開(kāi)始的0.1s應(yīng)將鋼筋壓縮23mm，使焊口迅速閉合不致氧化，而后斷電并以6mm/s的速度繼續(xù)頂鍛至結(jié)束。鍛頂壓力應(yīng)足以將全部的熔化金屬?gòu)慕宇^內(nèi)擠出，而且還要使鄰近接頭處（約10mm）的金屬產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃苄宰冃?。綜合上述，頂鍛過(guò)程應(yīng)快速有力，以保證焊口閉合良好和使接頭處產(chǎn)生適當(dāng)?shù)溺叴肿冃巍?、 變壓器級(jí)次變壓器級(jí)次用以調(diào)節(jié)焊接電流大小。鋼筋級(jí)別高或直徑大，其級(jí)次要高。焊接時(shí)如火花過(guò)大并有強(qiáng)烈聲響，應(yīng)降低變壓器級(jí)次。當(dāng)電壓降低5%左右時(shí)，應(yīng)提高變壓器級(jí)次1級(jí)。對(duì)焊參數(shù)，根據(jù)焊接電流和時(shí)間不同，分為強(qiáng)參數(shù)（即大電流

9、和短時(shí)間）和弱參數(shù)（即電流較小和時(shí)間較長(zhǎng)）兩種。采用強(qiáng)參數(shù)，可減少接頭過(guò)熱并提高焊接效率，但易產(chǎn)生淬硬傾向。采用弱參數(shù)，可減少溫度梯度和冷卻速度。6、 半自動(dòng)對(duì)焊和自動(dòng)對(duì)焊參數(shù)采用半自動(dòng)或自動(dòng)的150型對(duì)焊機(jī)進(jìn)行粗直徑鋼筋焊接時(shí)，宜采用閃光預(yù)熱閃光焊。用UN2150型半自動(dòng)焊機(jī)焊接直徑25mm以以上鋼筋時(shí)，與手工閃光對(duì)焊相比，調(diào)伸長(zhǎng)度約增加20%，一次閃光留量可適當(dāng)減小，預(yù)熱程度稍有提高。其具體參數(shù)為：預(yù)熱留量34mm，二次閃光留量15mm，頂鍛留量67mm，變壓器級(jí)數(shù)1314級(jí)，凸輪轉(zhuǎn)速1.96r/min。7、試焊、模擬焊試件在工程鋼筋正式焊接前，應(yīng)按選擇的焊接參數(shù)焊接6個(gè)試件，其中3個(gè)做拉

10、力試驗(yàn)，3個(gè)做冷彎試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)合格后，方可按確定的焊接參數(shù)成批生產(chǎn)。八、對(duì)焊注意事項(xiàng)1、焊接前和施焊過(guò)程中，應(yīng)檢查和調(diào)整電極位置，擰緊夾具絲桿。鋼筋在電極內(nèi)必須夾緊、電極鉗口變形應(yīng)立即調(diào)換和修理。2、鋼筋端頭如起彎或成“馬蹄”形則不得焊接，必須煨直或切除。3、鋼筋端頭120mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污，必須清除干凈。4、焊接過(guò)程中，粘附在電極上的氧化鐵要隨時(shí)清除干凈。5、接近焊接接頭區(qū)段應(yīng)有適當(dāng)均勻的鐓粗塑性變形，端面不應(yīng)氧化。6、焊接后稍冷卻才能松開(kāi)電極鉗口，取出鋼筋時(shí)必須平穩(wěn)，以免接頭彎折。7、對(duì)焊屬于特殊工種，焊工必須持證上崗。當(dāng)調(diào)換焊工或更換焊接鋼筋的規(guī)格品種時(shí)，應(yīng)先制作對(duì)焊試件（不少于2組

11、）進(jìn)行冷彎試驗(yàn)。合格后，才能成批焊接。8、焊接參數(shù)應(yīng)根據(jù)鋼種特性、氣溫高低、實(shí)際電壓、焊接性能等具體情況由操作人員自行修正。9、夾緊鋼筋時(shí)，應(yīng)使兩鋼筋端面的凸出部分相接觸，以利均勻加熱和保證焊縫與鋼筋軸線相垂直。10、焊接場(chǎng)地應(yīng)有防風(fēng)、防雨措施，以免接頭驟然冷卻，放生斷裂。當(dāng)氣溫較低時(shí)，接頭部位可適當(dāng)用保溫材料予以保溫。九、對(duì)焊缺陷及防止措施表1 閃光對(duì)焊異?，F(xiàn)象、焊接缺陷及消除措施 項(xiàng)次異?，F(xiàn)象和缺陷種類措 施1燃化過(guò)分劇烈并產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆炸聲1.降低變壓器級(jí)數(shù)2.減慢燒化速度2閃光不穩(wěn)定1.清除電極底部和表面的氧化物2.提高變壓器級(jí)數(shù)3.加快燒化速度3接頭中有氧化膜、未焊透或夾渣1.增加預(yù)熱

12、程度2.加快臨近頂鍛時(shí)的燒化速度3.確保帶電頂鍛過(guò)程4.加快頂鍛速度5.增大頂鍛壓力4接頭中有縮孔1.降低變壓器級(jí)數(shù)2.避免燒化過(guò)程過(guò)分強(qiáng)烈3.適當(dāng)增大頂鍛留量及頂鍛壓力5焊縫金屬過(guò)燒1.減少預(yù)熱程度2.加快燒化速度,縮短焊接時(shí)間3.避免過(guò)多帶電頂鍛6接頭區(qū)域裂紋1.檢驗(yàn)鋼筋的碳、硫、磷含量；如不符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)更換鋼筋2.采取低頻預(yù)熱方法，增加預(yù)熱程度7鋼筋表面微熔及燒傷1.清除鋼筋被夾緊部位的鐵銹和油污2.清除電極內(nèi)表面的氧化物3.改進(jìn)電極槽口形狀,增大接觸面積4.夾緊鋼筋8接頭彎折或軸線偏移1.正確調(diào)整電極位置2.修整電極鉗口或更換已變形的電極3.切除或矯直鋼筋的彎頭十、質(zhì)量取樣1批量規(guī)定

13、在同一班內(nèi)，由同一焊工，按同一焊接參數(shù)完成的300個(gè)同類型（指鋼筋級(jí)別和直徑均相同的接頭）接頭作為一批。一周內(nèi)連續(xù)焊接時(shí)可以累計(jì)計(jì)算。一周內(nèi)累計(jì)不足300個(gè)接頭時(shí)，也按一批計(jì)算。2外觀檢查每批抽查10%的接頭，并不得少于10個(gè)。檢查結(jié)果，應(yīng)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，對(duì)I、HRB335、HRB400鋼筋，不得有明顯燒傷；對(duì)HRB500鋼筋不得有燒傷；低溫對(duì)焊時(shí)，對(duì)HRB335、HRB400 、HRB500鋼筋，不得有燒傷。3）接頭處的彎折，不得大于4度。4）接頭處的鋼筋軸線偏移，不得大于0.1鋼筋直徑，同時(shí)不得大于2mm；其測(cè)量方法見(jiàn)圖f。當(dāng)有一個(gè)接頭不

14、符合要求時(shí)，應(yīng)對(duì)全部接頭進(jìn)行檢查，剔出不合格品。不合格品接頭切除重焊后，可再次提交驗(yàn)收。3力學(xué)性能試驗(yàn)包括拉伸和彎曲試驗(yàn)，應(yīng)從每批成品中切取6個(gè)試件，3個(gè)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，3個(gè)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下列要求：1）3個(gè)熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；余熱處理III級(jí)鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得少于HRB400鋼筋的抗拉強(qiáng)度。2）至少有兩個(gè)試件斷于焊縫之外，并成延性斷裂。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度小于規(guī)定指標(biāo)，或有兩個(gè)試件在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生脆性斷裂，應(yīng)再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)仍有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度小于規(guī)定指標(biāo)時(shí)，或有3個(gè)試件斷于焊縫或熱影響區(qū)，呈脆性斷裂，則該批接頭即為不合格品。3）閃光對(duì)焊接頭彎曲試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將受壓面的金屬毛刺和鐓粗變形部分消除，與母材的外表齊平。彎曲試驗(yàn)可在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、手動(dòng)或電動(dòng)液壓彎曲試驗(yàn)器上進(jìn)行，焊縫應(yīng)處于彎曲的中心點(diǎn)，彎心直徑和彎曲角度應(yīng)