豎向變截面鋼筋電渣壓力焊的質(zhì)量控制

豎向變截面鋼筋電渣壓力焊的質(zhì)量控制Happy20131、前言鋼筋電渣壓力焊是應(yīng)用較為廣泛的豎向鋼筋連接技術(shù)之一，它是利用被焊鋼筋端頭之間形成的電弧，來熔化焊劑而獲得2000℃左右高溫熔渣將被焊鋼筋端頭均勻地熔化，再經(jīng)擠壓而形成焊接接頭的方法，這種焊接方法，具有節(jié)能、節(jié)約鋼材、施工操作簡便，工效高，經(jīng)濟(jì)效益明顯，成本低廉，安全可靠的特點，在多層和高層建筑中，適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向（傾斜度在4：1范圍內(nèi)）鋼筋（直徑一般為14MM——40MM）的連接。2、電渣壓力焊接頭生產(chǎn)工藝要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2．1電渣壓力焊的工藝過程包括引弧、電弧、電渣和擠壓過程。2．2生產(chǎn)工藝要求：在電源壓力焊施工中，應(yīng)注意焊接全過程的任何一個環(huán)節(jié)。原材料必須合格，接頭部位清理干凈，鋼筋安裝上下同心，夾具緊固，嚴(yán)禁晃動，引弧過程，力求可靠，電弧過程，延時充分；電渣過程，短而穩(wěn)定，擠壓過程，壓力適當(dāng)。2．3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)保證項目2．3．1鋼筋的品種和質(zhì)量，必須符合設(shè)計要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2．3．2鋼筋的規(guī)格，焊接接頭的位置，同一區(qū)段內(nèi)的接頭鋼筋面積的百分比，必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。2．3．3電渣壓力焊接頭的力學(xué)性能檢驗必須合格。2．4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項目：鋼筋電渣壓力焊接頭應(yīng)逐個進(jìn)行外觀檢查，結(jié)果應(yīng)符合下列要求：2．4．1焊包應(yīng)均勻，突出部分最少高出鋼筋表面4MM。2．4．2電極及鋼筋接觸處，無明顯的燒傷缺陷。2．4．3接頭處的彎折角度不大于3度（原規(guī)范為4度）2．4．4接頭處的軸線位移不超過0.1倍鋼筋直徑，同時不大于2MM。3、變截面鋼筋電渣壓力焊施工質(zhì)量控制。3．1在施工中，我們經(jīng)常遇到設(shè)計要求將不同直徑豎向鋼筋進(jìn)行連接。對于不同直徑豎向鋼筋的連接，采用電渣壓力焊技術(shù)，比機(jī)械連接方法顯得更為方便、節(jié)約、可靠，在工程應(yīng)用中頗受歡迎。然而變截面鋼筋電渣壓力焊在實際施工操作中往往因為操作人員的素質(zhì)，機(jī)械設(shè)備、材料、施工方法及施工條件等因素的影響而造成焊接接頭質(zhì)量缺陷。我在多年的工程實踐中經(jīng)過檢查和總結(jié)，對于變截面鋼筋電渣壓力焊接頭易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行了分類，并針對不同問題采取相應(yīng)措施，有效地控制了變截面鋼筋電渣壓力焊的焊接質(zhì)量。3．2變截面鋼筋電渣壓力焊施工中易發(fā)生的質(zhì)量缺陷、原因分析及控制措施。3．2．1焊接接頭彎折角度超標(biāo)產(chǎn)生的主要原因：鋼筋原材料端部或用切斷機(jī)下料切割的鋼筋端頭不平整，端部有硬彎，這樣在兩根鋼筋對接時，接觸面就無法對平從而產(chǎn)生較大彎折；焊機(jī)夾具上下夾口不同軸，班組考慮經(jīng)濟(jì)因素等使用已經(jīng)過度磨損的夾具；班組為了搶趕進(jìn)度或夾具數(shù)量不夠，在操作中接頭處鋼筋熔液尚未完全固化即過早卸除夾具，使接頭受力過早，在上部鋼筋受自重作用下或受風(fēng)力或外力碰撞下發(fā)生傾斜變形?？刂拼胧涸阡摻钆淞蠒r，選擇合適的斷料機(jī)械并仔細(xì)檢查鋼筋原材料端部和切斷后的鋼筋端部，將鋼筋端頭存在的彎頭部分切平整，及時修理或更換不合格夾具，在保證夾具上下同軸的情況下，根據(jù)上下不同直徑鋼筋的變化情況，利用不同厚度角鐵制作合理的輔助鋼襯墊模具（如圖一所示）并將鋼襯墊掛在用于較小直徑鋼筋的夾具內(nèi)側(cè)，襯墊的厚度以鋼筋大小直徑之差的一半為宜，這樣就能夠有效保證不同直徑鋼筋上下同心；操作時配備足夠數(shù)量的夾具，防止為連續(xù)生產(chǎn)而提前卸除夾具；施焊前，確保夾具緊固，嚴(yán)禁鋼筋晃動，擠壓斷電后，應(yīng)根據(jù)操作經(jīng)驗或天氣情況、周圍環(huán)境等確定卸除夾具的時間。一般情況下在焊接完成后冷卻不少于30秒卸除夾具，根據(jù)不同情況可適當(dāng)延長冷卻時間，從而保證焊接頭部位有足夠的固結(jié)時間來達(dá)到承受上部鋼筋自重或外力所需強(qiáng)度。在拆除夾具時，還要注意動作靈活，做到輕擰輕卸，防止因用力不當(dāng)造成鋼筋晃動而引起接頭變形發(fā)生嚴(yán)重彎折。3．2．2焊接接頭鋼筋偏心。現(xiàn)象：上下鋼筋接頭軸線位移大于0.1d直徑且大于2MM。產(chǎn)生的原因：焊接時上、下鋼筋沒有安放在同一軸線上，造成接頭處軸線發(fā)生位移；有的為了減少焊接接頭，將豎筋兩層一焊接，造成由于鋼筋偏長搖晃而使鋼筋接頭發(fā)生偏移；電渣壓力焊夾具安裝時末夾牢，上下夾具不同軸，鋼筋端部存在彎頭，上下鋼筋雖然在同一軸線上，但端部已經(jīng)產(chǎn)生偏移。控制措施：根據(jù)需要焊接鋼筋的不同直徑差別，選擇已制作好的鋼襯墊模具（見上圖一），墊在準(zhǔn)備夾較小直徑鋼筋的夾具內(nèi)，以確保夾牢后上下鋼筋在同一軸線上；按設(shè)計層高下料，每層鋼筋下料長度均按相鄰鋼筋上下相互錯開一個錨固長度，且不低于500MM；及時修理、更換不合格的夾具，保證上、下同軸，安裝牢固；鋼筋安裝前，仔細(xì)檢查原材料端部，及時割除端部彎曲部分，確保按頭處平整。3．2．3焊包薄而大?，F(xiàn)象：焊包突出鋼筋表面小于4MM。產(chǎn)生原因：在頂壓過程中，由于頂壓速度過快且壓力過大，把熔化的金屬液體過多地擠向了四周；焊接電流過大，焊接時間過長使熔化的金屬液體過多，造成擠壓的焊包薄而大?？刂拼胧喉攭簳r要注意壓力適當(dāng)，利用鋼筋自重壓力逐漸下送鋼筋，使上部鋼筋把溶化的金屬液體均勻地擠到鋼筋四周，形成厚薄均勻，大小適中的焊包；焊接時應(yīng)根據(jù)不同直徑鋼筋（按較小直徑鋼筋）選擇焊接參數(shù)（電流參數(shù)和時間參數(shù)）。3．2．4焊接接頭“虛焊”。焊接接頭“虛焊”即結(jié)合不良就是鋼筋接頭外觀正常，但若受力沖擊，接頭就會斷裂，如果沒有認(rèn)真檢查將會給工程留下很大隱患。產(chǎn)生原因：接頭端面不清潔，熔透時間不足，焊接電流太小，未熔透，為搶進(jìn)度，焊接速度太快?？刂拼胧菏┖盖皩⒔宇^端部清除干凈，無泥質(zhì)、鐵銹、油污。選擇好焊接參數(shù)，保證足夠的熔融時間，頂壓時注意壓力適當(dāng)，及時斷電。3．2．5焊接接頭脆斷。現(xiàn)象：焊接接頭外觀檢查合格，但現(xiàn)場抽取焊接接頭做試驗時，發(fā)現(xiàn)接頭脆斷。產(chǎn)生原因：焊接接頭處降溫太快?？刂拼胧弘娫鼔毫缚稍谪?fù)溫下進(jìn)行，但當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時，則不宜進(jìn)行焊接。雨天、雪天不宜進(jìn)行施焊，當(dāng)必須施焊時，應(yīng)采取有效的遮蔽措施，確保焊后未充分冷卻時接頭避免遭遇雨雪，嚴(yán)格控制接頭冷卻時間，一般不低于30秒。3．2．6焊接接頭有氣孔、夾渣、未焊合?，F(xiàn)象：外觀檢查時看見焊包的表面上有氣孔、夾渣，鋼筋的端面上有一部分來熔化，切割該根鋼筋焊接接頭做試驗時往往尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度就斷裂。產(chǎn)生原因：焊劑潮濕，焊前未進(jìn)行烘焙，施焊時焊劑中的氣體進(jìn)入金屬熔液中形成氣孔；焊劑裝填偏少，焊接處埋入焊劑深度不夠，造成空氣進(jìn)入焊包形成氣孔；焊接頭處鐵銹雜物未清理干凈，焊后有夾渣，擠壓不及時，部分金屬熔液固化，使焊渣不能排出；焊接電流偏小或焊接時間不足，鋼筋未充分熔融；夾具不緊，頂壓時鋼筋松勁，頂壓不及時造成接頭未焊合?？刂拼胧汉竸┰谑褂们敖?jīng)250℃~300℃溫度烘焙2小時，確保焊劑干燥，以保證焊劑易熔化形成渣池；焊劑必須裝滿焊劑盒，且均勻分布在鋼筋四周，確保接頭處埋入焊劑有足夠的深度，防止接頭熔化時有外界空氣進(jìn)入熔液內(nèi)；焊接接頭鋼筋表面清理干凈，確保無鐵銹等雜物；增大焊接電流，控制好焊接時間，使焊接接頭鋼筋充分熔合，在頂壓時注意，用力適當(dāng)，通過頂壓排出焊渣及其它雜質(zhì)，避免出現(xiàn)夾渣。3．2．7焊包不均勻不飽滿，焊包下淌。現(xiàn)象：焊接接頭焊包大小不均，厚薄不勻，過大、過小或偏向一邊，有的甚至無焊包。產(chǎn)生原因：鋼筋接頭端面不平，或上下不同心，鋼筋熔化后熔液流向低面或偏向一邊形成焊包偏向；焊劑裝填不均或焊劑盒下口封堵不嚴(yán)，鋼筋熔液流向一邊或從焊劑盒中泄漏，造成焊包大小不均；焊接電流偏小，焊接時間短，鋼筋未能充分熔化，無法形成有效焊包，有的甚至出現(xiàn)無焊包現(xiàn)象?？刂拼胧菏┖盖罢J(rèn)真檢查鋼筋接頭端面是否平整或存在彎頭，不平或彎曲的應(yīng)切除；裝填焊劑時，保證鋼筋位于焊劑盒的中心，鋼筋四周焊劑要均勻裝滿，焊劑盒底部應(yīng)用石棉布或耐高溫材料堵塞嚴(yán)密，避免焊劑或鋼筋熔液從縫隙中泄漏；控制焊接電流，延長焊接時間，適當(dāng)增加熔化量，頂壓用力適當(dāng)，斷電及時。3．2．8鋼筋燒傷、咬邊?，F(xiàn)象：焊包上下鋼筋表面有明顯燒傷或咬邊痕跡。產(chǎn)生原因：焊接電流過大，焊接時間偏長，上鋼筋擠壓不及時不到位；焊接部位鐵銹或油污清理不干凈，導(dǎo)電產(chǎn)生不良火花，燒傷鋼筋；夾具不緊，施焊時電極鉗與鋼筋之間因接觸不良而產(chǎn)生電火花；被焊鋼筋與其它鋼筋碰撞產(chǎn)生電火花，燒傷鋼筋。控制措施：根據(jù)不同直徑鋼筋，選擇合適的焊接電流和焊接時間；調(diào)整好夾頭的起始點，保證上部鋼筋能完全下送到位；鋼筋表面銹跡、油污雜質(zhì)清除干凈，夾具無松動；鋼筋之間保證合理的間距，避免相互碰撞。4、變截面鋼筋電渣壓力焊質(zhì)量保證措施4．1管理措施4．1．1確定質(zhì)量目標(biāo)，對施工人員加強(qiáng)質(zhì)量意識教育，提高施工管理人員的責(zé)任心。4．1．2制定各項管理制度，對質(zhì)量目標(biāo)進(jìn)行分解，明確責(zé)任人和責(zé)任目標(biāo)。4．1．3做好事前預(yù)防控制，重點加強(qiáng)事中控制，完善事后控制。4．2組織措施4．2．1選擇合格的施工班組，每位焊接操作人員必須取得有效焊工上崗證并能熟練操作。4．2．2根據(jù)每個樓層（或標(biāo)準(zhǔn)層）的施工計劃，按計劃需要劃分2個或2個以上流水段。然后，根據(jù)每個流水段需要焊接接頭的個數(shù)來確定配備焊機(jī)和夾具的數(shù)量，以及所需焊工人數(shù)，在不影響其它任何工序操作，確保焊接質(zhì)量的前提下，電渣壓力焊不占用標(biāo)準(zhǔn)層施工的絕對時間，能明顯的加快工程進(jìn)度。4．2．3焊機(jī)及夾具數(shù)量充足，保證質(zhì)量。焊接夾具要有足夠的剛度，上下同軸，在最大允許荷載下應(yīng)移動靈活，操作方便。焊劑罐口直徑與所焊鋼筋直徑相適應(yīng)，不至于在焊接過程中燒壞。電流、電壓表、時間顯示器配備齊全，以便操作者準(zhǔn)確掌握各項焊接參數(shù)。4．2．4鋼筋原材料有合格證并經(jīng)復(fù)試合格。選擇合適的焊劑，有出廠合格證。焊劑宜選用HJ431型，該焊劑含有高錳、高硅與低氟成分，其作用除起隔絕、保溫及穩(wěn)定電弧作用外，在焊接過程中還起補(bǔ)充熔渣、脫氧及添加合金元素作用，使焊縫金屬合金化。4．3技術(shù)措施4．3．1在施焊前，對操作工人進(jìn)行詳細(xì)的書面技術(shù)交底，交底的內(nèi)容針對性要強(qiáng)，便于領(lǐng)會和操作。4．3．2在施焊前，根據(jù)接頭鋼筋的不同直徑進(jìn)行分類，自制能滿足不同直徑鋼筋焊接需要的鋼襯墊模具（如圖一），保證不同直徑鋼筋安裝時上、下同一軸線。4．3．3鋼筋安裝之前，焊接部位和電極鉗口接觸的（150MM區(qū)段內(nèi)）鋼筋表面上的銹斑、油污、雜物等，應(yīng)清除干凈，鋼筋端部若有彎曲、不平整，應(yīng)提前予以矯直或切除，但不得用錘擊矯直。4．3．4選擇焊接參數(shù)：鋼筋電渣壓力焊的焊接參數(shù)主要包括：焊接電流、焊接電壓和焊接通電時間，參見下表鋼筋電渣壓力焊焊接參數(shù)鋼筋直徑（MM）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊接通電時間（SS）電弧過程U2-2電渣過程U2-22電弧過程T1電渣過程T2161820222528323640200-250250-300300-350350-400400-450500-550600-650700-750850-90040-4540-4540-4540-4540-4540-4540-4540-4540-4522-2722-2722-2722-2722-2722-2722-2722-2722-27141517182124273033455666789采用不同直徑鋼筋焊接時，按較小直徑鋼筋選擇參數(shù)，焊接通電時間延長約10%。4．3．5安裝焊接夾具和鋼筋：夾具的下鉗口應(yīng)夾緊下鋼筋端部的適當(dāng)位置，一般為1/2焊劑罐高度偏下5-10MM，以確保焊接處有足夠的淹埋深度。上鋼筋放入夾具鉗口后，調(diào)準(zhǔn)動夾頭的起始點，使上下鋼筋的焊接部位位于同軸狀態(tài)，方可夾緊鋼筋。鋼筋一經(jīng)夾緊，嚴(yán)防晃動，以免上下鋼筋錯位和夾具變形。4．3．6試焊、做試件、確定焊接參數(shù)：在正式進(jìn)行鋼筋電渣壓力焊之前，必須按照選擇的焊接參數(shù)進(jìn)行試焊并取試件送試，以便確定合理的焊接參數(shù)。合格后，方可正式生產(chǎn)。當(dāng)采用半自動、自動控制焊接設(shè)備時，應(yīng)按照確定的參數(shù)設(shè)定好設(shè)備的各項控制數(shù)據(jù)，以確保焊接接頭質(zhì)量可靠。4．3．7施焊操作技術(shù)要點。4．3．7．1閉合回路、引?。和ㄟ^操縱桿或操縱盒上的開關(guān)，先后接通焊機(jī)的焊接電流回路和電源的輸入回路，在鋼筋端面之間引燃電弧，開始焊接。4．3．7．2電弧過程：引燃電弧后，應(yīng)控制電壓值。借助操縱桿使上下鋼筋端面之間保持一定的間距，進(jìn)行電弧過程的延時，使焊劑不斷熔化而形成必要深度的渣池。4．3．7．3電渣過程：隨后逐漸下送鋼筋，使上鋼筋端部插入渣池，電弧熄滅，進(jìn)入電渣過程的延時，使鋼筋全斷面加速熔化。4．3．7．4擠壓斷電：電渣過程結(jié)束，迅速下送上鋼筋，使其端面與下鋼筋端面相互接觸，趁熱排除熔渣和熔化金屬。同時切斷焊接電源。4．3．7．5接頭焊完，應(yīng)停歇20-30S后（在寒冷地區(qū)施焊時，停歇時間應(yīng)適當(dāng)延長）才可回收焊劑和卸下焊接夾具。在冬季施工時，應(yīng)采取緩慢冷卻法，延長焊接通電時間1-3秒，適當(dāng)增大焊接電流，延長打掉渣殼的時間，使渣殼起降低冷卻速度的作用。4．3．8質(zhì)量檢查：在鋼筋電渣壓力焊的焊接生產(chǎn)中，焊工應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行自檢，若發(fā)現(xiàn)以上焊接缺陷，應(yīng)切除接頭重焊，并查找原因，及時消除隱患。4．4經(jīng)濟(jì)措施。制定切實可行，便于操作的質(zhì)量檢查驗收獎懲激勵制度，全過程實行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，嚴(yán)格的質(zhì)量施工和嚴(yán)格的質(zhì)量檢查驗收。5、工程實例：灌南縣移動公司綜合營業(yè)樓工程，現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)五層，設(shè)計一、二層柱截面為600*600MM，三層以上柱為500*