氣壓焊連接工藝簡介
鋼筋氣壓焊是采用氧乙炔焰對鋼筋對接處進(jìn)行加熱，使其達(dá)到塑性狀態(tài)后，施加適當(dāng)壓力，形成牢固對焊接頭的方法。
鋼筋氣壓焊可用于直徑為16-40mm的Ⅰ級、Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋在垂直位置、水平位置或傾斜位置的對接焊接：當(dāng)兩鋼筋直徑不同時，其兩直徑的差值不得大于7mm。
1焊接設(shè)備
1.基本設(shè)備
（1）供氣裝置
包括氧氣瓶、溶解乙炔氣瓶（或中壓乙炔發(fā)生器）、干式回火防止器、減壓器及膠管等。
氧氣瓶和溶解乙炔氣瓶的使用應(yīng)遵照國家有關(guān)安全規(guī)定執(zhí)行。
溶解乙炔氣瓶的供氣能力應(yīng)滿足現(xiàn)場最大直徑鋼筋焊接時的供氣量要求；若不敷使用時，可多瓶并聯(lián)使用。
（2）多嘴環(huán)管加熱器
多嘴環(huán)管加熱器是由氧-乙炔混合室與加熱圈組成的加熱器具。
（3）加壓器
由油泵、油壓表、油管、頂壓油缸組成的壓力源裝置。
（4）焊接夾具
為保證能將鋼筋夾緊、安裝定位，并施加軸向壓力所采用的夾具。
2.使用要求
（1）多嘴環(huán)管加熱器中氧-乙炔混合室的供氣量應(yīng)滿足加熱圈氣體消耗量的需要；多嘴環(huán)管加熱器應(yīng)配備多種規(guī)格的加熱圈，以滿足各不同直徑鋼筋焊接的需要；多嘴環(huán)管加熱器的多束火焰應(yīng)燃燒均勻，調(diào)整火焰方便。
（2）加壓器的加壓能力應(yīng)不小于現(xiàn)場最大直徑鋼筋焊接時所需要的軸向壓力；頂壓油缸的有效行程應(yīng)不小于最大直徑鋼筋焊接時獲得所需要的壓縮長度。
（3）焊接夾具應(yīng)能夾緊鋼筋，當(dāng)鋼筋承受最大軸向壓力時，鋼筋與夾頭之間不得產(chǎn)生相對滑移；應(yīng)便于鋼筋的安裝定位，并在施焊過程中保持足夠的剛度；動夾頭應(yīng)與定夾頭同心，即使是不同直徑鋼筋焊接，亦應(yīng)保持同心；動夾頭的位移應(yīng)不小于現(xiàn)場最大直徑鋼筋焊接時所需要的壓縮長度。
2操作要點
1.工藝要求
（1）焊前準(zhǔn)備
施焊前，鋼筋端面應(yīng)切平，并宜與鋼筋軸線相垂直（為避免出現(xiàn)端面不平現(xiàn)象，導(dǎo)致壓接困難，鋼筋盡量不使用切斷機(jī)切斷，而應(yīng)使用砂輪鋸切斷）；切斷面還要用磨光機(jī)打磨見新，露出金屬光澤；將鋼筋端部約100mm范圍內(nèi)的鐵銹、粘附物以及油污清除干凈；鋼筋端部若有彎折或扭曲，應(yīng)矯正或切除。
考慮到鋼筋接頭的壓縮量，下料長度要按圖紙尺寸多出鋼筋直徑的0.6倍至1倍。
根據(jù)豎向鋼筋（氣壓焊多數(shù)用于垂直位置焊接）接長的高度搭設(shè)必要的操作架子，確保工人扶直鋼筋時操作方便，并防止鋼筋在夾緊后晃動。
（2）安裝鋼筋
安裝焊接夾具和鋼筋時，應(yīng)將兩根鋼筋分別夾緊，并使它們的軸線處于同一直線上；鋼筋安裝后應(yīng)加壓頂緊，兩根鋼筋之間的局部縫隙不得大于3mm。
（3）焊接工藝過程
進(jìn)行氣壓焊時，應(yīng)根據(jù)鋼筋直徑和焊接設(shè)備等具體條件選用等壓法（以不變的壓力加壓）、二次加壓法（以確定的壓力加壓，并經(jīng)過一次低壓力再達(dá)到確定的壓力）或三次加壓法（先用較低壓力頂緊，待接頭加熱到適宜溫度時升壓；降壓，再升壓至確定的壓力）焊接工藝。在兩根鋼筋縫隙密合和鐓粗過程中，按鋼筋橫截面面積計算，對鋼筋施加的軸向壓力應(yīng)為30-40N/mm2；壓焊時間約為150s。
加壓法見圖4-20，其中（a）、（b）、（c）分別表示等壓法、二次加壓法、三次加壓法。
（4）加熱
氣壓焊的開始階段應(yīng)采用碳化焰，對準(zhǔn)兩鋼筋接縫處集中加熱，并應(yīng)使其內(nèi)焰包住縫隙，防止鋼筋端面產(chǎn)生氧化。在確認(rèn)兩鋼筋縫隙完全密合后，應(yīng)改用中性焰，以壓焊面為中心，在兩側(cè)各一倍鋼筋直徑長度范圍內(nèi)往復(fù)進(jìn)行寬幅加熱。鋼筋端面的加熱溫度應(yīng)為1150-1250℃；鋼筋端部表面的加熱溫度應(yīng)稍高于該溫度，并應(yīng)隨鋼筋直徑大小而產(chǎn)生的溫度梯差確定。
（5）成形與卸壓
氣壓焊施焊中，通過最終的加熱加壓，應(yīng)使接頭的鐓粗區(qū)形成規(guī)定的形狀；然后，應(yīng)停止加熱，略為延時，卸除壓力，拆下焊接夾具。
（6）滅火中斷
在加熱過程中，如果在鋼筋端面縫隙完全密合之前發(fā)生滅火中斷現(xiàn)象，應(yīng)將鋼筋取下重新打磨、安裝，然后點燃火焰進(jìn)行焊接。如果滅火中斷發(fā)生在鋼筋端面縫隙完全密合之后，可繼續(xù)加熱加壓。
2.焊接缺陷有消除
在焊接生產(chǎn)中，焊工應(yīng)隨時進(jìn)行自檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊接接頭有缺陷時，宜按表4-23查找原因和采取措施，及時消除。
氣壓焊接頭焊接缺陷及消除措施 表4-23
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焊接缺陷 |
產(chǎn)生原因 |
措施 |
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軸線偏移（偏心） |
1.焊接夾具變形，兩夾頭不同心，或夾具剛度不夠 2.兩鋼筋安裝不正 3.鋼筋接合端面傾斜 4.鋼筋未夾緊就進(jìn)行焊接 |
1.檢查夾具，及時修理或更換 2.重新安裝夾緊 3.切平鋼筋端面 4.夾緊鋼筋再焊 |
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彎折 |
1.焊接夾具變形，兩夾頭不同心 2.焊接夾具拆卸過早 |
1.檢查夾具，及時修理或更換 2.熄火后半分鐘再拆夾具 |
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鐓粗直徑不夠 |
1.焊接夾具動夾頭有效行程不夠 2.頂壓油缸有效行程不夠 3.加熱溫度不夠 4.壓力不夠 |
1.檢查夾具和預(yù)壓油缸，及時更換 2.采用適宜的加熱溫度及壓力 |
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鐓粗長度不夠 |
1.加熱幅度不夠?qū)?/p> 2.頂壓力過大過急 |
1.增大加熱溫度 2.加壓時應(yīng)平穩(wěn) |
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壓焊面偏移 |
1.焊縫兩側(cè)加熱溫度不均 2.焊縫兩側(cè)加熱長度不等 |
1.同徑鋼筋焊接時兩側(cè)加熱溫度和加熱長度基本一致 2.異徑鋼筋焊接時對較大直徑鋼筋加熱時間稍長 |
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鋼筋表面嚴(yán)重?zé)齻?/td> |
1.火焰功率過大 2.加熱時間過長 3.加熱器擺動不勻 |
調(diào)整加熱火焰，正確掌握操作方法 |
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未焊合 |
1.加熱溫度不夠或熱量分布不均 2.頂壓力過小 3.接合端面不潔 4.端面氧化 5.中途滅火焰不當(dāng) |
合理選擇焊接參數(shù)，正確掌握操作方法 |
3質(zhì)量檢查與驗收
1.外觀檢查
接頭應(yīng)逐個進(jìn)行外觀檢查，檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求：
（1）偏心量e不得大于鋼筋直徑的0.15倍，且不得大于4mm（圖4-21a）；如是不同直徑鋼筋直徑焊接，應(yīng)接較細(xì)鋼筋計算。偏心量大于規(guī)定值時，接頭應(yīng)切除重焊。
（2）兩鋼筋軸線彎折角不得大于4°，如果大于4°，應(yīng)重新加熱矯正。
（3）鐓粗直徑dc不得小于鋼筋直徑的1.4倍（圖4-21b），如果小于此規(guī)定值，應(yīng)重新加熱鐓粗。
（4）鐓粗長度Lc不得小于鋼筋直徑的1.2倍，且凸出部分平緩圓滑（圖4-21c），如果小于此規(guī)定值，應(yīng)重新加熱鐓長。
（5）壓焊面偏移dh不得大于鋼筋直徑的0.2倍（圖4-21d）。
2.力學(xué)性能試驗
（1）取樣
從每批接頭中任意切取3個接頭作拉伸試驗；在梁、板的水平鋼筋連接中，應(yīng)另切取3個接頭作彎曲試驗。分批方法為：
1）在一般構(gòu)筑物中，以300個接頭作為一批。
2）在現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)中，同一樓層中應(yīng)以300個接頭作為一批；不足300個接頭仍應(yīng)作為一批。
（2）拉伸試驗
氣壓焊接拉伸試驗結(jié)果中，3個試件的抗拉強(qiáng)度均不得低于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值，并應(yīng)斷于壓焊面之外，呈延性斷裂。若有1個試件不符合要求，則應(yīng)再切取6個試件進(jìn)行復(fù)驗；復(fù)驗結(jié)果若仍有1個試件不符合要求，則應(yīng)確認(rèn)該批接頭為不合格品。
（3）彎曲試驗
氣壓焊接頭進(jìn)行彎曲試驗時，應(yīng)將試件受壓面的凸起部分消除，并應(yīng)與鋼筋外表面齊平。彎心直徑應(yīng)符合表4-24的規(guī)定。
氣壓焊接頭彎曲試驗彎心直徑 表4-24
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鋼筋等級 |
彎心直徑 |
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d≤25mm |
d＞25mm |
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Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級
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2d 4d 5d |
- 5d 6d |
注：d為鋼筋直徑（mm）。
彎曲試驗可在萬能試驗機(jī)、手動或電動液壓彎曲試驗器上進(jìn)行；壓焊面應(yīng)處在彎曲中心點，彎至90°，3個試件均不得在壓焊面發(fā)生破斷。
如果試驗結(jié)果有1個試件不符合要求，則應(yīng)再切取6個試件進(jìn)行復(fù)驗；復(fù)驗結(jié)果若仍有1個試件不符合要求，則應(yīng)確認(rèn)該批接頭為不合格品。
選于 <鋼筋工手冊>第二版 略有刪改
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