閃光對(duì)焊施工作業(yè)指導(dǎo)書

1、閃光對(duì)焊施工作業(yè)指導(dǎo)書一、工藝概述本工藝適用于鋼筋加工連接。二、作業(yè)內(nèi)容本工藝主要作業(yè)內(nèi)容有：施工準(zhǔn)備，鋼筋對(duì)接、焊接通電、施加頂鍛力等。三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10415-2003鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程JGJ18-2012四、工藝流程圖圖1閃光對(duì)焊施工工藝流程圖五、工藝步驟及質(zhì)量控制1施工準(zhǔn)備所選用鋼筋必須符合現(xiàn)行鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB13013）、鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499）的規(guī)定。鋼筋必須按不同等級(jí)、鋼種、牌號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收，分別堆存，不得混雜，且應(yīng)設(shè)立識(shí)別標(biāo)志。鋼筋在運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)避免銹蝕和污染。鋼筋表面的油漬、漆污和錘擊能剝落的

2、浮皮、鐵銹應(yīng)清楚干凈，帶有顆粒狀老銹的鋼筋不能使用。鋼筋應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單，并去試樣做力學(xué)性能測(cè)試。用鋼筋切斷機(jī)進(jìn)行下料時(shí)應(yīng)注意使鋼筋縱肋位于鉛垂面上。對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，操作人員必須持證上崗。2.鋼筋對(duì)接應(yīng)保持對(duì)焊機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)，電器控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、靈活，冷卻系統(tǒng)通暢。電極鉗口應(yīng)與鋼筋緊密接觸，間隙不大于鋼筋直徑的0.1倍，并不得大于2mm，上下電極對(duì)中。用鋼筋切斷機(jī)下料時(shí)應(yīng)注意使縱肋位于鉛垂直面上。應(yīng)去除鋼筋頭150mm內(nèi)，尤其是電極接觸部分的鐵銹、油污、泥漿。鋼筋放置在電極鉗口內(nèi)時(shí)應(yīng)將端頭凸出點(diǎn)對(duì)凸出點(diǎn)。鋼筋按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度合理下料，焊機(jī)旁設(shè)置焊接平臺(tái)，鋼筋放置在焊接平臺(tái)上，

3、防止焊接時(shí)由于鋼筋自重產(chǎn)生彎折影響焊接質(zhì)量。3.焊接通電焊接工藝分類：鋼筋閃光對(duì)焊的焊接工藝科分為連續(xù)閃光-對(duì)焊、預(yù)熱-閃光-對(duì)焊和閃光-預(yù)熱-閃光對(duì)焊等，根據(jù)鋼筋品種、直接、焊機(jī)功率、施焊部位等因素選擇。連續(xù)閃光對(duì)焊：連續(xù)閃光對(duì)焊的工藝過(guò)程包括：連續(xù)閃光和頂鍛過(guò)程。施焊時(shí)，先閉合一次電路，使兩根鋼筋端面輕微接觸，此時(shí)端面的間隙中即噴射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，形成連接閃光。當(dāng)閃光到預(yù)定的長(zhǎng)度，使鋼筋端頭加熱到將近熔點(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。預(yù)熱閃光對(duì)焊：預(yù)熱閃光對(duì)焊是在連續(xù)閃光焊前增加一次

4、預(yù)熱過(guò)程，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。施焊時(shí)先閉合電源，然后使兩根鋼筋端面交替地接觸和分開，這時(shí)鋼筋端面的間隙中發(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。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。施焊時(shí)首先連續(xù)閃光，使鋼筋端部閃平，然后同預(yù)熱閃光焊。工藝選擇當(dāng)鋼筋直徑較小時(shí)，鋼筋牌號(hào)較低時(shí)，在表1規(guī)定的范圍呢，可采用“連續(xù)閃光對(duì)焊”；當(dāng)鋼筋直徑超過(guò)表1規(guī)定，但鋼筋端面較平整，宜采用“預(yù)熱閃光對(duì)焊”；當(dāng)鋼筋直徑超

5、過(guò)表1規(guī)定，且鋼筋端面不平整，宜采用“閃光預(yù)熱閃光對(duì)焊”。連續(xù)閃光焊所能焊接的鋼筋直徑上限，應(yīng)根據(jù)焊機(jī)容量，鋼筋牌號(hào)等具體情況而定，并符合表1的規(guī)定表1 連續(xù)閃光焊鋼筋直徑上限焊機(jī)容量（KVA）鋼筋牌號(hào)鋼筋直徑（mm）160（150）HPB300HRB4002220100HPB300HRB400201880（75）HPB300HRB4001612閃光的主要作用是加熱工件。在此階段中，先接通電源，并使兩工件端面輕微接觸，形成許多接觸點(diǎn)。電流通過(guò)時(shí)，接觸點(diǎn)熔化，成為連接兩端面的液體金屬過(guò)梁。由于液體過(guò)梁中的電流密度極高，使過(guò)梁中的液體金屬蒸發(fā)、過(guò)梁爆破。隨著動(dòng)夾鉗的緩慢推進(jìn)，過(guò)梁也不斷產(chǎn)生與爆破。

6、在蒸氣壓力和電磁力的作用下，液態(tài)金屬微粒不斷從接口間噴射出來(lái)。形成火花急流-閃光。在閃光過(guò)程中，工件逐漸縮短，端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高，過(guò)梁爆破的速度將加快，動(dòng)夾鉗的推進(jìn)速度也必須逐漸加大。在閃光過(guò)程結(jié)束前，必須使工件整個(gè)端面形成一層液體金屬層，并在一定深度上使金屬達(dá)到塑性變形溫度。 由于過(guò)梁爆破時(shí)所產(chǎn)生的金屬蒸氣和金屬微粒的強(qiáng)烈氧化，接口間隙中氣體介質(zhì)的含氧量減少，其氧化能力可降低，從而提高接頭的質(zhì)量。但閃光必須穩(wěn)定而且強(qiáng)烈。所謂穩(wěn)定是指在閃光過(guò)程中不發(fā)生斷路和短路現(xiàn)象。斷路會(huì)減弱焊接處的自保護(hù)作用，接頭易被氧化。短路會(huì)使工件過(guò)燒，導(dǎo)致工件報(bào)廢。所謂強(qiáng)烈是指在單位時(shí)間內(nèi)有相當(dāng)多

7、的過(guò)梁爆破。閃光越強(qiáng)烈，焊接處的自保護(hù)作用越好，這在閃光后期尤為重要。4.施加頂鍛力在閃光階段結(jié)束時(shí)，立即對(duì)工件施加足夠的頂端壓力，接口間隙迅速減小過(guò)梁停止爆破，即進(jìn)入頂鍛階段。頂鍛的作用是密封工件端面的間隙和液體金屬過(guò)梁爆破后留下的火口，同時(shí)擠出端面的液態(tài)金屬及氧化夾雜物，使?jié)崈舻乃苄越饘倬o密接觸，并使接頭區(qū)產(chǎn)生一定的塑性變形，以促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行、形成共同晶粒、獲得牢固的接頭。閃光對(duì)焊時(shí)在加熱過(guò)程中雖有熔化金屬，但實(shí)質(zhì)上是塑性狀態(tài)焊接。預(yù)熱閃光對(duì)焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)的電流脈沖加熱工件，然后在進(jìn)入閃光和頂鍛階段。預(yù)熱目的如下：減小需用功率可以在小容量的焊機(jī)上焊接斷面面積較大的工件，因?yàn)楫?dāng)

8、焊機(jī)容量不足時(shí)，若不先將工件預(yù)熱到一定溫度，就不可能激發(fā)連續(xù)的閃光過(guò)程。此時(shí)，預(yù)熱是不得已而采取的手段。降低焊后的冷卻速度這將有利于防止淬火鋼接頭在冷卻時(shí)產(chǎn)生淬火組織和裂紋。連續(xù)閃光對(duì)焊工藝流程：燒化有電頂鍛無(wú)電頂鍛，預(yù)熱閃光對(duì)焊工藝流程：預(yù)熱燒化有電頂鍛無(wú)電頂鍛，閃光預(yù)熱閃光對(duì)焊工藝流程：燒化預(yù)熱燒化有電頂鍛無(wú)電頂鍛；參數(shù)選擇原則及取值：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)度的選擇應(yīng)隨著鋼筋級(jí)別的提高和鋼筋直徑的加大而增大；并與對(duì)焊方式，端面平整情況有關(guān)。合理的調(diào)伸長(zhǎng)度應(yīng)滿足各工序留量的要求，使鋼筋均勻加熱，頂鍛時(shí)不發(fā)生旁彎。連續(xù)閃光焊、調(diào)伸長(zhǎng)度為：燒化留量+

9、預(yù)熱留量+頂鍛留量（有電、無(wú)電）。如下圖所示：圖1連續(xù)閃光對(duì)焊留量圖解L1、L2調(diào)伸長(zhǎng)度；a1+a2燒化留量；C1+C2頂鍛留量；C1+ C2有電頂鍛留量；C1+ C2無(wú)電頂鍛留量；焊接總留量圖2預(yù)熱閃光對(duì)焊留量圖解L1、L2調(diào)伸長(zhǎng)度；a1+a2燒化留量；b1+b2預(yù)熱留量；C1+C2頂鍛留量；C1+ C2有電頂鍛留量；C1+ C2無(wú)電頂鍛留量；焊接總留量圖3閃光預(yù)熱閃光對(duì)焊留量圖解L1、L2調(diào)伸長(zhǎng)度；a1.1+a2.1一次燒化留量；a1.2+a2.2二次燒化留量；b1+b2預(yù)熱留量；C1+C2頂鍛留量；C1+ C2有電頂鍛留量；C1+ C2無(wú)電頂鍛留量；焊接總留量燒化留量是指在閃光過(guò)程中，閃

10、出金屬所消耗的鋼筋長(zhǎng)度。閃光對(duì)焊時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定選擇調(diào)伸長(zhǎng)度、燒化留量、頂鍛留量以及變壓器級(jí)數(shù)等焊接參數(shù)：調(diào)伸長(zhǎng)度的選擇，應(yīng)隨著鋼筋牌號(hào)的提高和鋼筋直徑的加大而增大，主要是減緩接頭的溫度梯度，防止熱影響區(qū)產(chǎn)生的淬硬組織，當(dāng)焊接HRB400牌號(hào)鋼筋時(shí)，調(diào)伸長(zhǎng)度宜在40mm60mm內(nèi)選用。燒化留量的選擇，應(yīng)根據(jù)焊接工藝方法確定，當(dāng)連續(xù)閃光焊時(shí)，閃光過(guò)程應(yīng)較長(zhǎng)，燒化留量應(yīng)等于兩根鋼筋在斷料時(shí)切斷機(jī)刀口嚴(yán)重壓傷部分（包括端面的不平整度），再加8mm10mm；當(dāng)閃光預(yù)熱閃光焊時(shí)，應(yīng)區(qū)分一次燒化留量和二次燒化留量，一次燒化留量不小于鋼筋切斷時(shí)嚴(yán)重壓傷部分之和，二次燒化留量不應(yīng)小于10mm。閃光速度：由慢到

11、快，開始時(shí)接近于零，而后約1mm/s，終止時(shí)達(dá)1.52mm/s。需要預(yù)熱時(shí)，宜采用電阻預(yù)熱法，預(yù)熱留量應(yīng)為1mm2mm，預(yù)熱次數(shù)應(yīng)為14次；每次預(yù)熱時(shí)間應(yīng)為1.5s2s，間歇時(shí)間應(yīng)為3s4s。加熱至斷面附近呈橘紅色（大約溫度700800°C）即可。頂鍛留量應(yīng)為3mm7mm，并應(yīng)隨著鋼筋直徑的增大和鋼筋牌號(hào)的提高而增加。其中，有電頂鍛留量約占1/3，無(wú)電頂鍛留量約占2/3，焊接時(shí)，必須控制得當(dāng)。變壓器級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)鋼筋牌號(hào)、直徑、焊機(jī)容量以及焊接工藝方法等具體情況選擇。鋼筋級(jí)別高，直徑大，級(jí)次要高。火花過(guò)大并有強(qiáng)烈聲響時(shí)，應(yīng)降低變壓器級(jí)次。對(duì)焊機(jī)初級(jí)電壓每降低5%，應(yīng)提高變壓器級(jí)次一級(jí)，根

12、據(jù)電流和時(shí)間的不同可選擇強(qiáng)參數(shù)和弱參數(shù)；強(qiáng)參數(shù)：大電流短時(shí)間?？梢詼p少接頭過(guò)熱，提高工作效率。但易產(chǎn)生淬硬組織。適合于鋼筋級(jí)別較低，或環(huán)境溫度較高時(shí)。弱參數(shù)：小電流長(zhǎng)時(shí)間。可以減少溫度梯度和冷卻速度。適合于鋼筋級(jí)別較高，或環(huán)境溫度較低時(shí)。不同直徑對(duì)焊時(shí)，其截面比不宜大于1.5按大直徑選擇焊接參數(shù)，應(yīng)減少大直徑端的調(diào)伸長(zhǎng)度。5.質(zhì)量檢測(cè)外觀檢查接頭外不得有橫向裂紋；與電極接觸處的鋼筋表面，級(jí)鋼筋焊接時(shí)不得有明顯燒傷，負(fù)溫焊接時(shí)級(jí)鋼筋，均不得有燒傷。接頭處的彎折角不得大于4度；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2。外觀檢查結(jié)果，當(dāng)有1個(gè)接頭不符合要求時(shí)，應(yīng)對(duì)全部接頭進(jìn)行檢查，

13、剔出不合格接頭，切除熱影響區(qū)后重新焊接。力學(xué)性能三個(gè)閃光對(duì)焊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；應(yīng)至少有2個(gè)試件斷于焊縫之外，并呈延性斷裂。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度小于上述規(guī)定值，或有2個(gè)試件在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生脆性斷裂時(shí)，應(yīng)再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。當(dāng)仍有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度小于上述規(guī)定值時(shí)，或有3個(gè)試件斷于焊縫或熱影響區(qū)，呈脆性斷裂，則該批接頭為為合格品。三個(gè)彎曲試件中有2個(gè)發(fā)生破斷時(shí)，應(yīng)取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果及仍有3個(gè)試件發(fā)生破斷，則該批接頭為不合格品。質(zhì)量措施：組織技術(shù)人員、采購(gòu)人員對(duì)生產(chǎn)廠家做好評(píng)審工作，合理選擇機(jī)型。原材料應(yīng)按規(guī)定復(fù)驗(yàn)合格后方可能施焊。各級(jí)別鋼筋應(yīng)以明顯標(biāo)記分別堆放。焊機(jī)周圍應(yīng)有防風(fēng)、防雨措施。應(yīng)保證焊機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)、電器開關(guān)、冷卻水路可靠、靈活、通暢。焊接人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，持證上崗。質(zhì)量檢查員應(yīng)按質(zhì)量檢測(cè)規(guī)定進(jìn)行外