现场施工验收闪光对焊的方法。闪光对焊施工中应注意的有关问题

钢筋对焊接作业指导书

一、目的

通过对钢筋焊接施工工艺进行全过程控制，确保焊接质量符合设计、规范和验标的要求。

二、适用范围

适用于镇胜高速公路第24合同段王家岩1号大桥、王家岩2号特大桥二座桥梁的钢筋加工。

三、职责

工程部针对本工程的特点，编制作业指导书，明确工序、工艺流程和控制要速。项目总工批准，桥梁主管工程师负责现场技术交底并检查落实。

现场施工负责人对本工序作业中的人员、设备配置负责。

质检和试验部门根据执行工序检验和试验。

物设部对使用的机电设备负责，并制定机电设备操作及维护细则，确保机械设备正常运转。

四、钢筋焊接技术和质量标准

《公路桥涵施工技术规范》JTJ（041—2000）

《公路工程质量检验评定标准》JTJ（071—98）

五、工艺操作程序

（一）钢筋的可焊性

Ⅱ级钢筋的焊接性能较Ⅰ级钢筋为差。本合同段工程钢筋级别为Ⅰ、Ⅱ级，符合焊接要求。

（二）对焊工艺

闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光—预热—闪光焊等三种工艺，根据钢筋品种、直径和所用焊机功率等选用。

1、连续闪光焊

连续闪光焊焊接工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程。其操作方法为：

⑴先闭合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，促使钢筋间隙中产生闪光，接着徐徐移动钢筋，使两钢筋端面仍保持轻微接触，形成连续闪光过程。闪光过程应当稳定强烈，以防焊口金属氧化。

⑵当闪光达到规定程度后（烧平端面，闪掉杂质，热至溶化），即可以适当压力迅速进行顶锻挤压。顶锻过程应快速有力，以保证焊口闭合良好和使接头处产生适当的锻粗变形。先带电顶锻，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。

⑶适用条件

连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径见下表：

焊机容量（KVA）钢筋级别钢筋直径（mm）

150 Ⅰ级25

Ⅱ级28

100 Ⅰ级20

Ⅱ级18

75 Ⅰ级16

Ⅱ级14

2、预热闪光焊

预热闪光焊即在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程。其操作方法为：

⑴先闭合电源，然后使两钢筋端面交替分开，使其间隙发生断续闪光来实现预热，或使两钢筋端面一直紧密接触用脉冲电流产生电阻热（不闪光）来实现预热。预热过程要充分，频率要适当，以保证热影响区的塑性。

⑵闪光和顶锻过程与连续闪光焊相同。

⑶适用条件：钢筋直径较粗时。

3、闪光——预热——闪光焊

闪光——预热——闪光焊即在预热闪光焊前加一次闪光过程，使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光和顶锻过程。操作方法为：

⑴连续闪光，使钢筋端部闪平。

⑵其余过程与预热闪光焊相同。

⑶适用条件：钢筋直径较粗时。

4、焊接工艺的选定

根据本标段桥涵钢筋的种类及规格，对以上三种焊接工艺进行综合评定后，选用连续闪光焊进行本标段桥涵钢筋焊接。

钢筋焊接在搅拌站钢筋加工场统一进行。

（三）对焊参数

1、调伸长度

调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。

调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关，应使接头区域获得均匀加热，并使钢筋顶锻时不发生旁弯。

调伸长度取值：Ⅰ级钢筋为0.75~1.25d，Ⅱ级钢筋为1.0~1.5d（d为钢筋直径）；直径小的钢筋宜取较大的系数值。

2、闪光流量与闪光速度

闪光流量是指在闪光过程中，闪出金属所消耗的钢筋长度。

闪光流量的选择，应使闪光结束时，钢筋端部都能均匀加热，并达到足够的温度。

闪光流量的取值：连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和，另加8mm；预热闪光焊为8~10mm；闪光—预热—闪光焊的一次闪光为两钢筋切断时严重压伤部分之和，二次闪光为8~10mm（直径大的钢筋取大值）。

闪光速度由慢到快，开始时近于零，而后约1mm/s，终止时达1.5~2mm/s。

钢筋越粗，所需闪光流量越大，闪光速度则随之降低。

3、预热流量与预热频率

预热流量的取值：预热闪光焊为4~7mm，闪光—预热—闪光焊为2~7mm（直径大的钢筋取大值）。

预热频率取值：对Ⅰ级钢筋宜取高些，Ⅱ级钢筋宜适中（1~2次/s），以扩大接头处加热范围，减少温度梯度。

4、顶锻流量、顶锻速度与顶锻压力

顶锻流量的选择，应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形。顶锻流量宜取4~6.5mm，级别高或直径大的钢筋取大值。

顶锻速度越大越好，特别是在顶锻开始的0.1秒内，应将钢筋压缩2~3mm，使焊口迅速闭合不致氧化，而后断电，并以6mm/s的速度继续顶锻至终止。

顶锻压力随钢筋直径增大而增加，应足以将全部的融化金属从接头挤出，而且还要使临近接头处（约10mm）的金属产生适当的塑性变形。

5、变压器级次

钢筋级别高或直径大，变压器级次要高。

焊接时如火花过大并有强烈声响，应降低变压器级次；当电压降低5％左右时，应提高变压器级次1级。

六、操作要点及注意事项

1、对焊前应检查焊机各部件和接地情况，调整变压器级次，开放冷却水，合上电闸。

2、当调换焊工或更换钢筋级别和直径时，应按规定制作六个试样，作冷弯和拉力试验合格后，才能成批焊接。

3、焊接前，应将钢筋端头15cm范围内的铁锈、污物等清除干净，以免在夹具和钢筋间因接触不良而引起“打火”。

4、钢筋端头应保持顺直，如有弯曲必须调直或切除，并使两钢筋处在同一轴线上，其最大偏差不得超过0.5mm。

5、焊接参数应根据钢种特性、气温高低、实际电压、焊机性能等具体情况由操作人员自行修正。

6、对Ⅱ级钢筋采用预热闪光焊时，应做到；一次闪光，闪平为准；预热充分，频率要高；二次闪光，短、稳、强烈；顶锻过程，快而有力。

7、不同直径的钢筋焊接时，其直径差一般不宜大于2~3mm。焊接时应按大直径钢筋选择焊接参数，并应减小大直径钢筋的调伸长度，或利用短料首先将大直径钢筋预热，以使两者在焊接过程中加热均匀，保证焊接质量。

8、夹紧钢筋时，应使两钢筋端面的凸出部分相接触。以利均匀加热和保证焊缝与钢筋轴线相垂直。

9、焊接场地应有防风、防雨措施，以免接头区骤然冷却，发生淬裂。

10、负温（不低于-20℃）条件下进行闪光对焊，应采用弱参数，并使室内温度保持0℃以上，避免接头冷淬。当气温较低时，接头部位应采用石棉粉等保温材料予以保温。

11、焊接完毕后，应待接头由红色变成黑红色后，方能松开夹具，平稳地取出钢筋，以免引起接头弯曲。

七、对焊缺陷及纠正预防措施

对焊缺陷及纠正预防措施（见下表）:

序号缺陷种类纠正预防措施

1 烧化过分剧烈并产生爆炸声（1）降低变压器级次；（2）减慢烧化速度

2

钢筋表面烧伤（1）清除电极钳口的杂质和钢筋夹紧部分的铁锈和油物；（2）改进电极槽口形状以增大接触面积；（3）焊完冷却后，平稳取下钢筋

3 接头轴线偏移和弯折（1）调整电极位置，增强夹具刚度；（2）切除或矫直钢筋端头；（3）焊完冷却后，平稳取下钢筋。

4 接头中有氧化膜，未焊透或有夹渣（1）增加预热过程；（2）加快临近顶锻时的烧化速度；（3）避免过早切断电流；（4）增加顶锻速度和顶锻力。

5 接头过热或热影响区过热（1）降低变压器级次；（2）正确控制有电顶锻流量及速度，避免过早顶锻；（3）减小预热程度；（4）加快闪光速度。

6 接头区域裂缝（1）检验钢筋的碳、硫、磷含量，如不符合规定，应予更换；（2）增大预热程度；（3）减小顶锻压力。

7 接头中有缩孔（1）降低变压器级次；（2）避免烧化过程过分强烈；（3）适当增加顶锻流量及顶锻压力。

8 热影响区淬硬脆断（1）扩大低温加热区（见红区），降低温度梯度，减缓焊后冷却速度；（20焊后通电热处理。

9 闪光不稳定（1）清除电极底部和表面氧化物；（2）提高变压器级次；（3）加快烧化速度。

八、质量检验

1、取样数量

钢筋闪光对焊接头的外观检查，每批抽查10％的接头，并不得少于10个。

钢筋闪光对焊接头的力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验，应从每批成品中切取6个试件，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。

在同一班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的300个同类型接头作为一批。一周内连续焊接时，可以累计计算。一周内累计不足300个焊头时，按一批计算。

2、外观检查

接头应具有适当的镦粗和均匀的金属毛刺。

钢筋表面没有裂纹和明显烧伤。

接头处的弯折，不得大于4度，偏移不得大于0.1倍钢筋直径，并不得大于2mm。

当一个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，剔出不合格品。不合格接头经切除重焊后，可提交二次验收。

3、拉力试验

对焊接头的抗拉强度大于该级别钢筋的抗拉强度。

断裂位置应在焊缝每侧20mm以外，且呈塑性断裂。

4、弯曲试验

弯曲试验时，焊缝应处于弯曲的中心点，弯心直径见下表：

项次钢筋级别弯心直径（mm）弯心角（°）

1 Ⅰ2d 90

2 Ⅱ4d 90

注：（1）d为钢筋直径；

（2）直径大于25mm的钢筋，在作冷弯试验时，弯心直径应增加1d。

冷弯后接头处或热影响区外侧横向裂缝宽度应不大于0.15mm。

九、安全措施

1、施工作业区要确保用电安全，焊机必须接地，电闸箱必须挂牌上锁，做到“一机一闸一漏电保护器”，且有防雨措施；电线布置必须合理，不得暴露在地面上。

2、施工前，应详细检查所用电线有无破损漏电现象，漏电保护器状态是否良好，严禁电线破损和漏电保护器性能不符合要求投入使用。

3、对接时火花四射，焊工必须穿戴防护衣具，禁止其他人员停留在闪光范围内，以防火花烫伤。焊机工作范围内严禁堆放易燃、易爆物品，以免引起火灾。

4、对焊时，必须开放冷却水；焊机出水温度不得超过40度，排水量应符合要求。

5、焊工必须持证上岗，施焊过程中，应保证施焊人员的稳定性，不得随意更换。