閃光對焊鋼筋連接工藝簡介

1、.閃光對焊鋼筋連接工藝簡介鋼筋閃光對焊是將兩根鋼筋安放成對接形式，利用電流通過兩鋼筋接觸點產生的電阻熱，使金屬熔化，產生強烈飛濺，形成閃光，迅速施加頂鍛力完成的一種壓焊方法，是電阻焊的一種。 1工藝 1、連續(xù)閃光焊 適用于鋼筋直徑較小，鋼筋級別較低的條件，所能焊接的鋼筋上限直徑根據焊機容量、鋼筋級別等具體情況而定，應符合表4-10的規(guī)定。 連續(xù)閃光焊接鋼筋上限直徑 表焊機容量（KV?A）鋼筋級別鋼筋直徑（mm）160級級級252220100級級級20181680級級級161412連續(xù)閃光焊的工藝方法：將鋼筋夾緊在對焊機的鉗口上，接通電源后，使兩鋼筋端面局部接觸，此時鋼筋端面的接觸點在高電流密度

2、作用下迅速熔化、蒸發(fā)、爆破，呈高溫粒狀金屬從焊口內高速飛濺出來；當舊的接觸點爆破后，又形成新的接觸點，這就出現連續(xù)不斷爆破過程，鋼筋金屬連續(xù)不斷送進（以一定送進速度適應其焊接過程的燒化速度）。鋼筋經過一定時間的燒化，使其焊口達到所需要的溫度，并使熱量擴散到焊口兩邊，形成一定寬度的溫度區(qū)，這時，以相當壓力予以頂鍛，將液態(tài)金屬排擠在焊口之外，使鋼筋焊合，并在焊口周圍形成大量毛刺。由于熱影響區(qū)較窄，故在接合面周圍形成較小的凸起，于是，焊接過程結束，兩鋼筋對接焊成的外形見圖。 2、預熱閃光焊 在鋼筋直徑或級別超出表4-10的規(guī)定時，如果鋼筋端面較平整，則宜采用預熱閃光焊。 預熱閃光焊的工藝方法：在進行

3、連續(xù)閃光焊之前，對鋼筋增加預熱過程。將鋼筋夾緊在對焊機的鉗口上，接通電源后，開始以較小的壓力使鋼筋端面接觸，然后又離開，這樣不斷地離開又接觸，每接觸一次，由于接觸電阻及鋼筋內部電阻使焊接區(qū)加熱，拉開時產生瞬時的閃光。經上述反復多次，接頭溫度逐漸升高，實現了預熱過程。預熱后接著進行閃光與頂鍛，這兩個過程與連續(xù)閃光焊一樣。 采用UN2-150型或UN17-150-1型對焊機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；然后采用預熱閃光焊工藝，并應符合下列要求：閃光過程應強烈、穩(wěn)定；頂鍛凸塊應墊高；應準確調整并嚴格控制各過程的起點和止點。 3、閃光-預熱閃光焊 適用于鋼筋端面

4、不平整的情況。閃光-預熱閃光焊是在預熱閃光之前再增加閃光過程，使不平整的鋼筋端面“閃”成較平整的。 4、焊后熱處理 對于IV級鋼筋，應采用預熱閃光焊或閃光-預熱閃光焊工藝進行焊接。當接頭拉伸試驗結果發(fā)生脆性斷裂，或彎曲試驗不能達到要求時，尚應在焊機上進行焊后熱處理，熱處理工藝方法如下： （1）待接頭冷卻至常溫，將電極鉗口調至最大間距，重新夾緊。 （2）應采用最低的變壓器級數，進行脈沖式通電加熱：每次脈沖循環(huán)包括通電時間和間歇時間宜為3s。 （3）焊后熱處理溫度就應在750850（桔紅色）范圍內選擇，隨后在環(huán)境溫度下自然冷卻。 2常用焊機 對焊機由機架、導向機構、動、固定夾具、送進機構、夾緊機構

5、、支座（頂座）、變壓器、控制系統等幾部分組成，見圖2-1和圖3-1-1的示意圖。 對焊機的全部基本部件緊固在機架上，機架具有足夠剛性，并且用強度很高的材料（鑄鐵、鑄鋼，或用型鋼焊成）制作，故在頂鍛時不會導致被焊鋼筋產生彎曲；導軌是供動板移動時導向用的，有圓柱形、長方體形或平面形的多種。 送進機構的作用是使被焊鋼筋同動夾具一起移動，并保證有必要的頂鍛力；它使動板按所要求的移動曲線前進；并且在預熱時能往返移動；在工作時沒有振動和沖動。按送進機構的動力類型，有手動杠桿式、電動凸輪式、氣動式以及氣液壓復合式等幾種。 夾緊機構由兩個夾具構成，一個是不動的，稱為固定夾具；另一個是可移動的，稱為動夾具。固定

6、夾具直接安裝在機架上，與焊接變壓器次級線圈的一端相接（電氣上與機架是絕緣的）的；動夾具安裝在動板上，可隨動板左右移動，在電氣上與焊接變壓器次級線圈的另一端相聯接。常見的夾具型式有手動偏心輪夾緊、手動螺旋夾緊等，也有用氣壓式、液壓式及氣液壓復合式等幾種。 常用對焊機的技術數據見表4-11。表中計量單位L是容積“升”。表中UN2-150型對焊機的動夾具傳動方式是電動凸輪式，UN17-150-1型的是氣液壓復合式，其余三種型號的是手動杠桿擠壓彈簧。表中可焊鋼筋最大直徑的取值根據鋼筋強度級別按相應欄中數的范圍選用。 常用對焊機的技術數據 表4-11 項目單位型號UN1-50UN1-75UN1-100U

7、N2-150UN7-150-1額定容量負載持續(xù)率初級電壓次級電壓調節(jié)范圍次級電壓調節(jié)級數夾具夾緊力最大頂鍛力夾具間最大距離動夾具間最大行程連續(xù)閃光焊時鋼筋最大直徑預熱閃光焊時鋼筋最大直徑最多焊拉件數冷卻水消耗量KV?A%VV級kNkNmmmmmmmm件/hL/h5025220/3802.95.062030803010122022502007520220/3803.527.048203080301216323675200100203804.57.68404080501620402030200150203804.058.1016100651002720254080200150503803.87.6

8、16160809030202540120600外形尺寸長寬高mmmmmm152055010801520550108018005501150214013601380230011001820重 量kg360445465250019003 參數選擇 （a）連續(xù)閃光焊；（b）閃光預熱閃光焊L1、L2調伸長度 ；a1+a2-燒化留量；c1+c2-頂鍛留量； c1+c2-有電頂鍛留量；c1+c2無電頂鍛留量；a1.1+a2.1-一次燒化留量； a1.2+a2.2-二次燒化留量；b1+b2-預熱留量 （1）調伸長度：指鋼筋焊接前兩個鋼筋端部從電極鉗口伸出的長度。 （2）燒化留量：指鋼筋在閃光過程中，由于“閃

9、”出金屬所消耗的鋼筋長度。 （3）預鍛留量：指在閃光過程結束時，將鋼筋頂緊后接頭處擠出金屬而導致消耗的鋼筋長度。 （4）預熱留量：預熱過程所需耗用的鋼筋長度。 2、操作參數 （1）閃光速度：閃光過程的速度。 （2）頂鍛速度：指在擠壓鋼筋接頭時的速度。 （3）頂鍛壓力：將鋼筋接頭壓緊所需要的擠壓力。 （4）變壓器級數：通過鋼筋端部的焊接電流大小，是通過焊接變壓器級數調節(jié)的。 3、選擇要點 （1）閃光對焊應選擇調伸長度、燒化留量、頂鍛留量以及變壓器級數等焊接參數。連續(xù)閃光焊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

10、量和無電頂鍛留量。 （2）調伸長度的選擇，應隨著鋼筋級別的提高和鋼筋直徑的加大而增長。當焊接級、級鋼筋時，調伸長度宜在4060mm范圍內選用（若長度過小，向電極散熱增加，加熱區(qū)變窄，不利于塑性變形，頂鍛時所需壓力較大；當長度過大時，加熱區(qū)變寬，若鋼筋較細，容易發(fā)生彎曲）。 （3）燒化留量的選擇應根據焊接工藝方法確定。采用連續(xù)閃光焊接時，燒化過程應較長（以獲得必要的加熱）。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。 采用閃光-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1

11、0mm。 采用預熱閃光焊時，燒化留量不應小于10mm。 （4）需要預熱時，宜采用電阻預熱法。預熱留量應為12mm，預熱次數應為14次；每次預熱時間應為1.52s，間歇時間就為34s。 （5）頂鍛留量應為410mm，并應隨鋼筋直徑的增大和鋼筋級別的提高而增加（在頂鍛留量中，有電頂鍛留量約占三分之一）。 焊接級鋼筋時，頂鍛留量宜增大30。 （6）變壓器級數應根據鋼筋級別、直徑、焊機容量以及焊接工藝方法等具體情況選擇。 （7）對余熱處理鋼筋（也屬于級鋼筋）進行閃光對焊時，與熱軋鋼筋比較，應減小調伸長度，提高焊接變壓器級數，縮短加熱時間，快速頂鍛，以形成快熱快冷條件，使熱影響區(qū)長度控制在鋼筋直徑的0.

12、6倍范圍之內。 （8）操作參數根據鋼筋級別和鋼筋直徑以及焊機的性能各異。一般情況下，閃光速度應隨鋼筋直徑增大而降低，并在整個閃光過程中要由慢到快；頂鍛速度應愈快愈好；頂鍛壓力應隨鋼筋直徑增大而增加；變壓器級數要隨鋼筋直徑增大而增高，但焊接時如火花過大并有強烈聲響，應降低變壓器級數。 4操作要領 要求被焊鋼筋平直，經過除銹，安裝鋼筋于焊機上要放正、夾牢；夾緊鋼筋時，應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（接頭處）與鋼筋軸線相垂直；燒化過程應該穩(wěn)定、強烈，防止焊縫金屬氧化；頂鍛應在足夠大的壓力下完成，以保證焊口閉合良好和使接頭處產生足夠的鐓粗變形。出現異常現象或焊接缺陷時，宜按表4

13、-12查找原因和采取措施，及時消除。 閃光對焊異?，F象、焊接缺陷及消除措施 表 異?，F象和焊接缺陷措 施燒化過分劇烈并產生強烈的爆炸聲1、降低變壓器級數2、減慢燒化速度閃光不穩(wěn)定1、清除電極底部和表面的氧化物2、提高變壓器級數3、加快燒化速度接頭中有氧化膜、未焊透或夾渣1、增大預熱程度2、加快臨近頂鍛時的燒化程度3、確保帶電頂鍛速度4、加快頂鍛速度5、增大頂鍛壓力接頭中有縮孔1、降低變壓器級數2、避免燒化過程過分強烈3、適用增大頂鍛留量及頂鍛壓力焊縫金屬過燒1、減小預熱程度2、加快燒化速度，縮短焊接時間3、避免過多帶電頂鍛接頭區(qū)域裂紋1、檢驗鋼筋的碳、硫、磷含量；若不符合規(guī)定時應更換鋼筋2、采

14、取低頻預熱方法，增大預熱程度鋼筋表面微熔及燒傷1、消除鋼筋被夾緊部位的鐵銹和油污2、消除電極內表面的氧化物3、改進電極糟口形狀，增大接觸面積4、夾緊鋼筋接頭彎折或軸線偏移1、正確調整電極位置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折外5質量檢查與驗收 1、分批 在同一臺班內，由同一焊工完成300個同級別、同直徑鋼筋焊接接頭應作為一批。當同一臺班內焊接的接頭數量較少時，可在一周之內累計計算；累計如仍不足300個接頭，應按一批計算。 2、外觀檢查 應從每批抽查10，且不得少于10個的接頭作外觀檢查。檢查結果就符合下列要求： （1）接頭處不得有橫向裂紋。 （2）與電級接觸處的鋼筋表面

15、，對于級、級、級鋼筋，不得有明顯燒傷；對于級鋼筋，不得有燒傷。在負溫度條件下進行閃光對焊時，對于級、級、級鋼筋，均不得有燒傷。 （3）接頭處的彎折角不得大于4。 （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。 經過外觀檢查，如發(fā)現有一個接頭不符合要求，就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。 3、力學性能試驗 （1）取樣 從每批接頭中任意切取6個試件，其中3個做拉伸試驗，3個做彎曲試驗。 （2）拉伸試驗 1）對試驗結果的要求：3個熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得低于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強度；余熱處理鋼筋按級鋼筋規(guī)定，即接頭試件的抗拉強度不得低于570N/mm2（見表2-10）。此外，應至少有2個試件斷于焊縫之外，并呈延性斷裂。 2）評定：當試驗結果有1個試件的抗拉強度低于上述規(guī)定值，或有2個試件在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生脆性斷裂時，應再取6個試件進行復驗。