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据所焊钢筋的粗细、配备合理选用各种规格的加热圈。
⑶加压器(包括油缸、油泵及油管等):其加压能力应达到现场最粗钢筋焊接时所需要的轴向压力。
⑷焊接夹具:应确保能夹紧钢筋,且当钢筋承受最大轴向压力时,钢筋与夹头之间不产生相对滑移。
⑸辅助设备:包括无齿锯(砂轮锯)角向磨光机等。 3、作业条件
⑴钢筋气压焊接班组的负责人必须是气压焊工,加热作业必须由经培训合格的持证气压焊工进行。
钢筋气压焊工的操作技能现分为乙、丙、丁三级,其允许焊接的钢筋直径分别为:乙级I—d≤40MM;丙级I—d≤32mm;丁级I—d≤25mm。
⑵正式施焊前,必须进行现场焊接工艺试验,所用钢筋从实际进场的各批钢筋中截取,试件经外观检查及拉伸,弯曲试验合格后,按确定的有关参数及工艺施焊。
⑶施焊现场风力超过3级(风速大于5-4m/s)时,必须采取有效挡风措施才能施焊,雨天不宜进行气压焊施工,必须施焊时,应采取有效遮蔽措施。
(二)操作工艺
1、钢筋下料
宜用无齿锯,不宜使用切断机,以免钢筋端头弯折或呈马蹄形而影响焊接质量,下料时并应考虑钢筋焊接后的压缩量,每个接头的压缩量约为所焊钢筋直径的1-1.5倍。
钢筋焊接接头位置,同一截面内接头数量等尚应符合设计要求或混凝土结构工程施工与验收规范的要求。
2、钢筋端头处理
施焊前应用角向磨光机对钢筋端部稍微倒角,并将钢筋端面打磨平整(钢筋端面与钢筋轴线要基本垂直),清除氧化膜 ,露出光泽,离端面两倍钢筋直径长度范围内钢筋表面上的铁锈、油污、泥浆等附着物应清刷干净。
3、钢筋安装应位
将所需焊接的两根钢筋用焊接夹具分别夹紧并调整对正,两钢筋的轴线要在同一直线上。
钢筋夹紧对正后,即施加初始轴向压力顶紧,两钢筋同局部置的缝隙不得大于3mm。 4、焊炬火焰调校
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在每个接头开始施焊时,应先将焊炬的火焰调校为碳化焰,火焰的形状要充实。 5、钢筋加热加压
⑴焊接的开始阶段,采用碳化焰,对准两根钢筋接缝处集中加热,此时须使内焰包围着钢筋缝隙,以防钢筋端面氧化,同时,须增大对钢筋的轴向压力至30-40MPa。
⑵当两根钢筋端面肋缝隙完全闭合后,须将火焰调整为中性焰以加快加热速度,此时操作焊矩,使火焰在以压焊面为中心两侧各一倍钢筋直径范围内均匀往复加热,钢筋端面的合适加热温度为1150-1250℃左右。
在加热过程中,火焰因各种原因发生变化时,要注意及时调整,使之始终保持中性焰,同时如果在压接面缝完全密合之前发生焊炬回火中断现象,应停止施焊,拆除夹具,将两钢筋端面重新打磨、安装,然后再次点燃火焰进行焊接。如果焊炬回火中断发生在接缝完全密合之后,则可再次点燃火焰继续加热,加压完成焊接作业。
⑶当钢筋加热到所需的温度时,操作加压器使夹具对钢筋初次施加至30-40MPa的轴向压力,使钢筋接头墩粗区形成合适的形状,然后可停止加热。
⑷当钢筋接头处温度降低,即接头处红色大致消失后,可卸除压力,然后拆下夹具。
(三)质量标准
1、保证项目
⑴气压焊所用钢筋的材质性能和工艺方法必须符合国标质量检验评定标准规定。 ⑵气压焊所用的钢筋应具有出厂合格证和材质试验报告。 ⑶气压焊接时所选用的焊接参数,要符合焊接工艺要求。 2、基本项目
⑴质量检查项目及数量
1)全部接头均须进行外观检查。
2)在同一楼层中以200个接头为一批,随机切取3个接头作拉伸试验,根据工程需要以及操作情况,也可另外切取3个接头作弯曲试验。
⑵外观检查要求
外观检查的方法主要目视检查,必要时可采用游标卡尺或其它专用工具。 ⑶拉伸试验
每批三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度,三个试件均断于压焊面之外且呈塑性断裂,若有一个试件不符合要求时,应再切取6个试件进行复检,若还有一个试件不符合要求,则该批接头判定为不合格品。
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⑷弯曲试验
弯曲试验时,试件受压面的凸起部分应切除,将钢筋压焊面置于弯曲中心点,弯至90度时试件不得在压焊面出现断裂,若有一个试件不符合要求时应再切除6个试件进行复检,若还有一个试件不符合要求,则该批接头判定为不合格品。
(四)施工注意事项
1、避免工程质量通病
⑴在施焊过程中,应注意控制好加热温度,温度过高时会发生金属过烧现象;温度过低时,压焊面难以良好熔合及墩粗区不能形成合适的形状。
⑵为保证两钢筋的同心度,应注意在安装接长钢筋时,须将两钢筋对齐夹紧,经检查符合要求后才可施焊。
2、主要安全技术措施
⑴供气装置的使用应遵照有关规定执行。
⑵作业地点的附近及下方不得有易燃品、爆炸品,不准将点燃的焊炬随意卧放在模板和档板上。
⑶施焊现场应放置消防设备,如灭火器、消防龙头等,但严禁使用四氯化碳灭火器。 ⑷焊接操作人员应配戴气焊防护眼镜和手套。
⑸熄灭炬火焰时或发生回火时,均应关闭焊炬乙炔阀,再关闭氧气阀。 3、产品保护
⑴每个接头焊接完成后,不能过早拆除夹具,以免造成钢筋弯曲变形。 ⑵每个接头焊接完成后,应待其自然冷却,不得采用浇水冷却的方法降温。
六、钢筋闪光焊
本工艺标准适用于工业与民用建(构)筑物中的钢筋砼工程的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋纵向水平连接的闪光对焊。
(一)施工准备
1、机械设备
常用的对焊机有UN1—25、UN1—75、UN1—100、UN1—150、UN17—150—1。 2、材料
各种规格钢筋级别必须有出厂合格证,进厂后经物理性能试验,对于进口钢筋须增加化学性能检验,符合要求后方能使用。
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3、作业条件
⑴设备在操作前检修完好,保证正常运转,并符合安全规定,操作人员必须持证上岗。 ⑵钢筋焊口要平口、清洁、无油污杂质等。 ⑶对焊机容量、电压要符合要求。
(二)操作工艺 1、对焊工艺
根据钢筋品种、直径和所用焊机功率大小选用连续闪光焊、预热闪光焊、闪光→预热→闪光焊,对于可焊性差的钢筋,对焊后宜采用通电热处理措施,以改善接头塑性。
⑴连续闪光焊,工艺过程包括连续闪光和顶锻过程,施焊时,先闭合一次电源,使两钢筋端面轻微接触,此时端面的间隙中喷射出火花般熔化的金属微粒闪光,接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触,形成连续闪光,当闪光到预定的长度,使钢筋端头加热到将近熔点时,就以一定的压力迅速进行顶锻,再灭火顶锻到一定长度,即完成整个闪光焊接。
⑵预热闪光焊,工艺过程包括一次闪光,预热,二次闪光及顶锻的过程,一次闪光是使钢筋端面闪平。
⑶闪光-预热-闪光焊:是在预热闪光焊前加一次闪光过程,工艺过程包括一次闪光预热,二次闪光及顶锻过程,施焊时首先连续闪光,使钢筋端部闪平,然后再预热闪光焊,钢筋直径较粗时,宜用此法。
⑷焊后通电热处理:方法是焊毕松开夹具,放大锯口距,再夹紧钢筋;接头降温至暗黑时,即采取低频脉冲式通电加热;当加热至钢筋表面呈暗红色或桔红色时,通电结束;松开夹具,待钢筋冷却后取下钢筋。
2、闪光对焊参数
为获得良好的对焊接头,应合理的选择对焊参数、焊接参数包括:调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻速度、顶锻压力及变压级次,采用预热闪光焊时,还要有预热留量与预热频率等参数。
3、对焊操作要求
对于Ⅱ、Ⅲ级钢筋可焊性较好,焊接参数的适应性较宽,只要保证焊缝质量,拉弯时断裂在热影响区就较小,其操作关键是掌握合适的顶锻。
采用顶热闪光焊时,其操作要求为:一次闪光,闪光为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程快速有力。
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对于Ⅳ级钢筋对焊,由于其碳、锰、硅等含量高,焊接性能差,焊后容易产生脆裂,降低接头塑性等性能,关键在掌握适当的温度,当采用预热闪光时温度应控制为:预热温度约为1450℃,顶锻前温度 为1350℃,焊后温度约为1050-1100℃,预热频率宜用中低2-4次/秒。
预热是控制温度的关键,温度要注意预热频率,接触轻重和接触长短之间的配合,二次闪光留量应增大。
预热应视温度高低操作有适当,快且有力,其操作要点如下:
一次闪光,闪光压伤;预热适中,频率中低;二次闪光,稳而灵活;顶锻过程,快而用力得当。
对焊注意事项
⑴对焊前应清除钢筋端头约150mm范围内的铁锈污泥等,防止夹具和钢筋间接触不良而引起“打火”。钢筋端头有弯曲应与调整和切除。
⑵当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时,应先制作对焊试件并进行冷弯试验合格后,方能成批焊接。
⑶焊接参数应根据钢筋特性、气温高低、电压、焊机性能等情况由操作焊工自行修正。 ⑷焊接完成,应保证接头由红色转为黑色才能松开夹具,平稳的取出钢筋,以免引起接头弯曲,当焊接后张预应力钢筋时,焊后趁热将焊缝毛刺打掉,利于钢筋穿入孔道。
⑸不同直径钢筋对焊,其两截面面积之比不宜大于1.5倍。 ⑹焊接场地应有防风、防雨措施。
(三)质量标准
钢筋对焊完毕,应对全部接头进行外观检查,以及机械性能试验,其检验项目、程序、方法按规范进行。
1、保证项目
⑴对焊所用钢筋的材质性能和工艺方法必须符合质量检验评定标准规定。 ⑵对焊钢筋应有出厂合格证和试验报告。
⑶钢筋焊接时所选用的对焊机性能应符合焊接工艺要求。 2、基本项目
⑴钢筋焊接完毕,应对全部焊接进行外观检查,其要求是: 1)对焊接头,接头处弯折环大于4度。
2)接头具有适当的墩粗和均匀的金属毛刺。
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