建设工程钢筋焊接（钢筋闪光对焊）

钢筋闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热，使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。

对焊设备

常用对焊机的技术性能，见表9-38。图9-78示出建筑工地常用的UN1-75型手动对焊机。

图9-78 UN1-75型手动对焊机

对焊工艺

钢筋闪光对焊的焊接工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光－预热闪光焊等，根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。

1．连续闪光焊

连续闪光焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程（图9-79a）。施焊时，先闭合一次电路，使两根钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即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。先带电顶锻，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。

2．预热闪光焊

预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程（图9-79b）。施焊时先闭合电源，然后使两根钢筋端面交替地接触和分开，这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光，而形成预热过程。当钢筋达到预热温度后进入闪光阶段，随后顶锻而成。

3．闪光－预热闪光焊

闪光－预热闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程（图9-79c）。施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。

图9-79 钢筋闪光对焊工艺过程图解

（a）连续闪光焊；（b）预热闪光焊；（c）闪光－预热－闪光焊

t1-闪光时间；t1.1-一次闪光时间；t1.2-二次闪光时间；t2-预热时间；t3-顶锻时间

对焊参数

对焊参数包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。采用预热闪光焊时，还要有预热留量与预热频率等参数。

连续闪光焊和闪光－预热－闪光焊的各项留量图解见图9-80。

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，应使接头能均匀加热，并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。调伸长度取值：HPB235级钢筋为0.75~1.25d，HRB335与HRB400级钢筋为1.0~1.5d（d——钢筋直径）；直径小的钢筋取大值。

2．闪光留量与闪光速度

闪光（烧化）留量是指在闪光过程中，闪出金属所消耗的钢筋长度。闪光留量的选择，应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀，并达到足够的温度。闪光留量取值：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刀口严重压伤部分之和，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。

3．预热留量与预热频率

预热程度由预热留量与预热频率来控制。预热留量的选择，应使接头充分加热。预热留量取值：对预热闪光焊为4~7mm，对闪光－预热－闪光焊为2~7mm（直径大的钢筋取大值）。

预热频率取值：对HPB235级钢筋宜高些；对HRB335, HRB400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．顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力

顶锻留量是指在闪光结束，将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量的选择，应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形。顶锻留量宜取4~10mm，级别高或直径大的钢筋取大值。其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。

顶锻速度应越快越好，特别是顶锻开始的0.1s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的速度继续顶锻至结束。

顶锻压力应足以将全部的熔化金属从接头内挤出，而且还要使邻近接头处（约10mm）的金属产生适当的塑性变形。

5．变压器级次

变压器级次用以调节焊接电流大小。钢筋级别高或直径大，其级次要高。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。

6．RRB400级钢筋闪光对焊时，与热轧钢筋比较，应减小调伸长度，提高焊接变压器级数，缩短加热时间，快速顶锻，形成快热快冷条件，使热影响区长度控制在钢筋直径的0.6倍范围之内。

对焊参数，根据焊接电流和时间不同，分为强参数（即大电流和短时间）和弱参数（即电流较小和时间较长）两种。采用强参数，可减少接头过热并提高焊接效率，但易产生淬硬倾向。采用弱参数，可减小温度梯度和冷却速度。

对焊缺陷及消除措施

在闪光对焊生产中，当出现异常现象或焊接缺陷时，宜按表9-39查找原因，采取措施，及时消除。

对焊接头质量检验

1．取样数量

在同一台班内，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个接头时，也按一批计算。

钢筋闪光对焊接头的外观检查，每批抽查10%的接头，且不得少于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。

2．外观检查

钢筋闪光对焊接头的外观检查，应符合下列要求：

（1）接头处不得有横向裂纹；

（2）与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；

（3）接头处的弯折，不得大于4°；

（4）接头处的钢筋轴线偏移α，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm；其测量方法见图9-81。

当有一个接头不符合要求时，应对全部接头进行检查，剔出不合格接头，切除热影响区后重新焊接。

3．拉伸试验

钢筋对焊接头拉伸试验时，应符合下列要求：

（1）三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值；

（2）至少有两个试样断于焊缝之外，并呈塑性断裂。

当检验结果有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有两个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应取双倍数量的试件进行复验。复验结果，若仍有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有三个试件呈脆性断裂，则该批接头即为不合格品。

模拟试件的检验结果不符合要求时，复验应从成品中切取试件，其数量和要求与初试时相同。

4．弯曲试验

钢筋闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分去掉，与母材的外表齐平。

弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲机上进行，焊缝应处于弯曲的中心点，弯心直径见表9-40。弯曲至90°时，至少有2个试件不得发生破断。

当试验结果，有2个试件发生破断时，应再取6个试件进行复验。复验结果，当仍有3个试件发生破断，应确认该批接头为不合格品。