工程施工中鋼筋的焊接連線方法

2022-08-25 21:24:12 字數 3692 閱讀 5041

混凝土結構設計規範規定,鋼筋連線宜優先採用焊接連線。鋼筋的焊接質量與鋼材的可焊性、焊接工藝有關。鋼材可焊性的好壞,受鋼材所含化學元素種類及含量影響很大。

含碳、錳數量增加,則可焊性差,而含適量的鈦,可改善可焊性。焊接工藝(焊接工藝與操作水平)也影響焊接質量,即使可焊性差的鋼材,若焊接工藝合宜,也可獲得良好的焊接質量。

常用的焊接方法有閃光對焊、電阻點焊、電弧焊、電渣壓力焊、埋弧壓力焊和氣壓焊等。

1)閃光對焊

閃光對焊屬於焊接中的壓焊(焊接過程中必須對焊件施加壓力完成的焊接方法)。鋼筋的閃光對焊是利用對焊機,將兩段鋼筋端麵接觸,通過低電壓強電流在鋼筋接頭處,產生高溫,鋼筋熔化,產生強烈的金屬蒸氣飛濺,形成閃光,施加壓力頂鍛,使兩根鋼筋焊接在一起,形成對焊接頭,是鋼筋焊接中常用的方法。如圖3.

23所示為對焊機基本構造示意圖。

根據鋼筋的品種、直徑和選用的對焊機功率,閃光對焊分為連續閃光焊、預熱閃光焊和閃光一預熱閃光焊3種工藝。對可焊性差的鋼筋,對焊後採取通電熱處理的方法,以改善對焊接頭的塑性。

(1)連續閃光焊。自閃光一開始,就徐徐移動鋼筋,形成連續閃光,接頭處逐步被加熱,形成對焊接頭。連續閃光焊的工藝簡單,適用於焊接直徑25mm以下的鋼筋。

鋼筋對焊接頭的外形見圖3.24。

圖3.23 對焊機基本構造示意圖

1-機架;2-變壓器;3-鋼筋;4-夾緊機構;5-固定座板;6-動板;7-送進機構;8-頂座;9-導軌

圖3. 24 鋼筋對焊接頭的外形圖

1-鋼筋;2-接頭

(2)預熱閃光焊。在連續閃光焊前增加一次預熱過程,以使鋼筋均勻加熱。其工藝過程為預熱-閃光-頂鍛。

即先閉合電源,使兩根鋼筋端麵交替輕微接觸和分開,發出斷續閃光使鋼筋預熱,當鋼筋燒化到規定的預熱留量後,連續閃光,最後進行頂鍛。適用於直徑25mm以上端部平整的鋼筋。

(3)閃光一預熱一閃光焊。在預熱閃光焊前加一次閃光過程,使鋼筋端麵燒化平整,預熱均勻。適用於直徑25mm以上端部不平整的鋼筋。

(4)焊後通電熱處理。對於rrb400級鋼筋對焊接頭拉伸試驗結果發生脆性斷裂,或彎曲試驗不能達到規範要求時,為改善其焊接接頭的塑性,可在焊後進行通電熱處理。焊後通電熱處理在對焊機上進行。

鋼筋對焊完畢當焊接接頭溫度降低至呈暗黑色(300℃以下),鬆開夾具將電極鉗口調至最大距離,重新夾緊。然後進行脈衝式通電加熱,鋼筋加熱至表面呈橘紅色(750~850℃)時,通電結束。鬆開夾具,待鋼筋稍冷後取下,在空氣中自然冷卻。

特別提示:

閃光焊焊接質量檢查。

應從每批焊接接頭中抽查一定數量的接頭作外觀檢查、力學效能試驗。

2)電阻點焊

電阻點焊是將鋼筋的交叉點放入點焊機兩極之間,通電使鋼筋加熱到一定溫度後,加壓使焊點處鋼筋互相壓入一定的深度(壓人深度為兩鋼筋中較細者直徑的1/4~2/5),將焊點焊牢。

點焊機主要由加壓機構、焊接迴路、電極組成。基本構造如圖3. 25所示。

混凝土結構中的鋼筋骨架和鋼筋網成型時優先採用電阻點焊。採用點焊代替綁紮,可以提高工效,便於運輸。

圖3.25 點焊機的基本構造

1-電極;2-電極臂;3-變壓器的次級線圈;4-加壓機構;5-變壓器的初級線圈;6-斷路器;7-踏板

特別提示:

電阻點焊質量檢查與驗收。

應從每批焊接骨架和焊接網中抽查一定數量作形狀尺寸檢查、外觀質量檢查和力學效能試驗。

3)電弧焊

電弧焊是利用電弧焊機使焊條和焊件之間產生高溫電弧,熔化焊條和高溫電弧範圍內的焊件金屬,熔化的金屬凝固後形成焊接接頭。

電弧焊廣泛用於鋼筋的接長、鋼筋骨架的焊接、裝配式結構鋼筋接頭焊接及鋼筋與鋼板、鋼板與鋼板的焊接等。

電弧焊的主要裝置是弧焊機,分為交流弧焊機和直流弧焊機兩類。工地常用交流弧焊機。

鋼筋電弧焊接頭主要有3種形式:幫條焊、搭接焊和坡口焊。

(1)幫條焊。用兩根一定長度的幫條,將受力主筋夾在中間,用兩端電焊定位,然後焊接一面或兩面。幫條焊宜採用與主筋同級別、同直徑的鋼筋製作。

它分為單面焊縫和雙面焊縫,幫條焊接頭如圖3. 26所示。若採用雙面焊,接頭中應力傳遞對稱、平衡,受力效能好;若採用單面焊,則受力情況差。

因此,當不能進行雙面焊時,才採用單面焊。

圖3. 26 幫條焊接頭

(a)單面焊縫;(b)雙面焊縫

幫條焊適用於直徑10~40mm的hpb235、hrb400級鋼筋和10~25mm的餘熱處理hrb400級鋼筋。

(2)搭接焊。把鋼筋端部彎曲一定角度疊合起來,在鋼筋接觸面上焊接形成焊縫,它分為雙面焊縫和單面焊縫。搭接焊接頭如圖3.

27所示。搭接焊宜採用雙面焊縫,不能進行雙面焊時,也可採用單面焊。

圖3. 27 搭接焊接頭

(a)雙面焊縫;(b)單面焊縫

搭接焊適用於焊接直徑10~40mm的hpb235、hpb335級鋼筋。

(3)坡口焊。鋼筋坡口焊接頭可分為坡口平焊接頭和坡口立焊接頭兩種,鋼筋坡口焊接頭見圖3. 28。

適用於直徑16~40mm的hpb235、hrb335、hrb400級鋼筋及rrb400級鋼筋。

特別提示:

坡口焊質量檢查與驗收。

應在接頭清渣後逐個進行目測或量測外觀檢查;應從每批焊接接頭中抽查一定數量的接頭作力學效能試驗。

4)電渣壓力焊

電渣壓力焊是將鋼筋安放成豎向對接形式,利用電流通過渣池所產生的熱量來熔化母材,待到一定程度後施加壓力,完成鋼筋連線。電渣壓力焊示意圖如圖3. 29所示。

這種鋼筋接頭的焊接方法與電弧焊相比,焊接效率高5~6倍,且接頭成本較低,質量易保證。

圖3. 28 鋼筋坡口焊接頭

(a)平焊接頭;(b)立焊接頭

圖3. 29 電渣壓力焊示意圖

1、2-鋼筋;3-固定電極;4-活動電極;5-焊劑盒;6-導電劑;7-焊劑;8-滑動架;9-操縱桿;10-標尺;11-固定器;12-變壓器

適用於直徑為14~40mm的hpb235、hrb335級豎向或斜向鋼筋的連線。

電渣壓力焊可用手動電渣壓力焊機或自動壓力焊機。

特別提示:

鋼筋電渣壓力焊質量檢查與驗收。

應對接頭的外觀逐個進行檢查;應從每批焊接接頭中抽查一定數量的接頭作力學效能試驗。

5)埋弧壓力焊

埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧燃燒將兩焊件相鄰部位熔化,然後加壓頂段使兩焊件焊合。埋弧壓力焊示意圖如圖3. 30所示。

這種焊接方法工藝簡單,比電弧焊工效高、***(焊後鋼板變形小、抗拉強度高)、成本低(不用焊條)。

適用於鋼筋與鋼板作丁字形接頭焊接。埋弧壓力焊可用手工埋弧壓力焊機和自動埋弧壓力焊機。

特別提示:

埋弧壓力焊焊接質量檢查與驗收。

應從每批焊接接頭中抽查一定數量的接頭作外觀檢查、力學效能試驗。

6)氣壓焊

鋼筋氣壓焊是採用氧、乙炔火焰對鋼筋接縫處進行加熱,使鋼筋端部加熱達到高溫狀態,並施加足夠的軸向壓力而形成牢固的對焊接頭。鋼筋氣壓焊接方法具有裝置簡單、焊接***、效果高,且不需要大功率電源等優點。當兩鋼筋直徑不同時,其直徑之差不得大於7mm,鋼筋氣壓焊裝置主要有氧、乙炔供氣裝置、加熱器、加壓器及鋼筋卡具等,氣壓焊裝置示意圖如圖3.

31所示。

鋼筋氣壓焊可用於直徑40mm以下的hpb235級、hrb335級鋼筋的縱向連線。

圖3. 30 埋弧壓力焊示意圖

1-鋼筋;2-焊劑;3-焊劑盒;4-電弧柱;5-弧焰;6-鋼板

圖3. 31 氣壓焊裝置示意圖

1-腳踏液壓幫浦;2-壓力表;3-液壓膠管;4-活動油缸;5-鋼筋卡具;6-鋼筋;7-焊槍;8-氧氣瓶;9-乙炔瓶

知識鏈結:

鋼筋焊接連線代替鋼筋綁紮連線,可達到節約鋼材、改善結構受力效能、提高工效、降低成本的目的。

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