钢筋焊接作业指导书.pdf
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1、精选 钢筋焊接作业指导书 1、工程概况:万盛区人民医院综合业务楼工程,建筑面积 28628m2,地下一层,地上二十一层,平面呈矩形,高 89m。钢筋砼框架结构,人工挖孔桩基础。桩身砼C30,墙柱板砼C30-C50;受力钢筋为 II 级()HRB335 和级()HRB400 及带肋钢筋(R)HRB550,构造钢筋为 I 级()HPB235;焊条:E43 型用于HPB235 级钢筋焊接,E50 型用于HRB级钢筋焊接。设计要求,直径大于等于 22 以上,采用机械连接,整个工程的钢筋焊接采用电弧焊、闪光对焊或电渣压力焊三种方式。2、作业指导书编制依据 2.1 由深圳市华蓝建筑设计有限公司设计的施工图
2、。2.2 万盛区人民医院综合业务楼工程施工组织设计。2.3 钢筋机械连接技术规程JGJ107-2010。2.4 钢筋焊接及验收规程JGJ182003。2.5建筑施工手册。2.6 国家现行的有关安全生产的规程、规定。3、进度安排 满足现场实际施工进度进行施工。4、施工准备 4.1 焊接施工人员必须取得施焊资格证书。精选 4.2 施焊人员焊前模拟试件必须试焊合格。4.3 施焊人员必须熟悉作业指导书的要求,并接受作业指导书交底。4.4 施工机具准备:电焊机 2 台,对焊机(UN100)1 台。5.施工作业和步骤 5.1 闪光对焊 5.1.1 根据实际情况,对焊方式采用连续闪光焊和闪光预热闪光焊两种施
3、工方法相结合进行,施焊前应充分熟悉焊机的性能及各项参数指标。5.1.1.1 连续闪光焊工艺过程包括:连续闪耀和顶锻过程,施焊时首先闭合一次电路,使两根钢筋面轻微接触,此时端面的间隙中即喷射出火花般溶化的金属微粒一闪光,接着徐徐移动钢筋例两端面仍保持轻微接触,形成连续闪光。当闪光到预定长度,使钢筋端头加热到熔点时,就以一定的压力顶锻。再无电顶锻到一定时候,焊接接头即告完成。表 11 所列是连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径。连续闪光焊钢筋上限直径 表 11 焊机容量(KVA)钢筋级别 钢筋直径(mm)150 I II 25 22 100 I II 20 18 75 I II 16 14 5.1.1
4、.2 闪光预热闪光是在闪光焊前加一次预热过程和一次闪光过程,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。施焊时首先连续闪光,使精选 钢筋端部闪平,使预热均匀,然后使两钢筋端面交替接触和分开,这使钢筋断面间隙中发生断续闪光,而形成预热过程。当钢筋预热后进入闪光阶段。然后顶锻形成。钢筋直径较大,已采用闪光预热闪光焊。5.1.2 UN1-100 型对焊机性能指标。额定容量:100KVA;初级电压 380V;次级电压调节范围:3.8V7.6V;次级电压调节级数:8,定额持续力 20;钳口夹紧力:40KN;最大顶锻力:40KN;钳口最大距离:80mm
5、;动钳口最大行程:50mm;连续闪光焊时最大钢筋直径:20mm;预热闪光焊时钢筋最大直径 40mm;冷却水消耗量200L/h.5.1.3 对焊参数指标应符合下列规定:为了获得良好的对焊接头,应合理选择焊接参数。焊接参数包括:调节长度、闪光留量、闪光速度、顶锻速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压级次、预热留量、预热频率等参数。附图 1:闪光对焊各项留量图解?精选(A)连续闪光焊各项留量 (B)闪光预热闪光焊各项留量 L1、L2调伸长度;a1a2闪光留量;a1.1a2.1一次闪光留量;a1.2a2.2二次闪光留量;b1+b2-预热留量;c1+c2顶锻留量;c1+c2有电顶锻留量;c1+c2无电
6、顶锻留量。5.1.3.1 调伸长度 调伸长度是指焊接前,两钢筋部从电极钳口长度。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旁弯。调伸长度取值:I 级钢筋微 0.751.2d,II 级为 1.01.5d(d钢筋直径)直径小的钢筋宜取较大的系数值。5.1.3.2 闪光留量与闪光速度 闪光(溶化)留量是指闪光过程中,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:连续闪光为两闪光切断时严重压伤部分之和,另加 8mm;预热闪光焊为 810mm;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
7、为 810mm(直径大的钢筋取大值)。闪光的速度由慢到快,开始时近于零,而后约 1mm/s,终止时达 1.52 mm/s。综合上述,闪光过程应稳定强烈,以防焊口金属氧化。5.1.3.3 预热留量与预热频率 预热程度由预热留量和预热频率来控制。预热留量取值:对预热闪光焊为47 mm;对闪光预热闪光焊为 27 mm(直径大的钢筋取大值)。预热频率取值:对 I 级钢筋宜高些,IIIII 级钢筋宜适中(12 次/s),以扩大接头处加热范围,减少温度梯度。精选 综合上述,预热过程要充分,频率要适当,以保证热影响区的塑性。5.1.3.4 顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力 顶锻留量是指在闪光结束,将钢筋顶锻紧压
8、时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量的选择,应对钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变性。顶锻留量宜取 46.5mm,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 23mm,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)的金属产生适当的变形。终合上述,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镦粗变形。5.1.3.5 变压器级次 变压器级次用以调节焊
9、接电流大小。钢筋级别高或直径大,其次要高。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。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(即电流较小和时间长)两种。采用强参数,可减少接头过热并提高焊接频率,但宜产生淬硬倾向。采用弱参数,可减少温度梯度和冷却速度。5.2 帮条焊与搭接焊 5.2.1 电弧焊设备与焊条 本工程采用交流弧焊机 4 台,对于 I 级钢筋采用 E43 型焊条,II 级钢筋精选 采用 E50 型焊条。5.2.1.1 电焊机采用交流电焊机 5.2.1.2 焊条选择根据钢筋直径和焊接位置进行确定(如表一、
10、二所示)5.2.1.3 焊接电流选择如表一所示:(表一)焊条直径和焊接电流选择 焊接 位置 搭接焊、帮条焊 坡 口 焊 钢筋直 径(mm)焊条直 径(mm)焊接电 流(A)钢筋直径(mm)焊条直 径(mm)焊接电 流(A)平 焊 1012 3.2 90130 1620 3.2 140170 1422 4 130180 2225 4 170190 2532 5 180230 2832 5 190220 3640 5 190240 2532 5 200230 立 焊 1012 3.2 80110 1620 3.2 120150 1422 4 110150 2225 4 150180 2532 4
11、120170 2832 4 180200 3640 5 170220 3640 5 190210 (表二)电弧焊接时焊条选择 项次 焊接形式 钢筋级别 I 级钢 II 级钢 精选 1 搭接焊、帮条焊 E43 E50 2 坡口焊 E43 E50 5.2.2 施焊前,钢筋的装配与定位应符合下列规定:5.2.2.1 采用帮条焊时,两主筋端面之间的间隙应为 25mm.5.2.2.2 采用搭接焊时,钢筋的顶弯和安装,应保证接头两端钢筋的轴线在同一直线上。5.2.2.3 帮条和主筋之间用四点定位焊牢固;搭接焊时,用两点固定;定位焊缝应离帮条或搭接端部 20mm 以上(如附图 2 所示)。5.2.3 施焊时
12、,引弧应在搭接钢筋的一端开始。收弧应在搭接钢筋端头上,弧坑应填满。多次施焊时,第一层焊缝应有足够的溶深;主焊缝与定位焊缝,特别是在焊缝的始端与终端溶合良好。(附图 2)帮条焊与搭接焊的定位(A)帮条焊1-定位焊缝(B)搭接焊2-弧坑拉出方位(A)帮条焊 (B)搭接焊 1定位和缝 2弧坑拉出方位 精选 5.2.4 钢筋接头采用帮条焊或搭接焊时,焊缝长度不应小于帮条或搭接长度,焊缝高度 h0.3d,并不得小于 4mm;焊缝宽度 b0.7d,并不得小于 10mm。5.3 坡口焊 5.3.1 施焊前的准备工作 5.3.1.1 钢筋坡口面应平顺,凹凸不平度不得超过 1.5mm,切口边缘不得有裂纹和较大的
13、钝边、缺棱。5.3.1.2 钢筋坡口平焊时,V 型坡口角度为 550650;坡口立焊时,坡口角度为 450550其中下端钢筋为 00100,上端钢筋为 350450。(如附图 3)(如附图 3)钢筋坡口焊 精选(坡口平焊)(坡口立焊)5.3.1.3 钢垫板长度为 4060mm,厚度为 46mm;平焊时钢垫板宽度为钢筋直径加 10mm,立焊时钢垫板宽度等于钢筋直径。5.3.1.4 钢筋跟部间隙,平焊时为 46mm,立焊时为 35mm,最大间隙均不宜超过 10mm。5.3.2 施焊时,焊缝跟部、坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合好;为了防止接头过热,采用几个接头轮流施焊。5.3.3 加强焊缝的宽
14、度应超过 V 型坡口的边缘 23mm,其高度边缘为 23mm。5.3.4 发现接头有弧坑、未填满、气孔及咬边缘等缺陷时,应立即补焊。5.4 预埋件 T 型接头的钢筋焊接 5.4.1 预埋件 T 型接头电弧焊的接头形式分为贴角焊和穿孔塞焊两种,如附图4 所示:(附图 4)预埋件 T 型接头焊形式 45 精选(贴角焊)(穿孔塞焊)5.4.2 采用贴角焊时,焊缝的焊角 K 不小于 0.5d(I 级钢筋)0.6d(II 级钢筋)。5.4.3 采用穿塞焊时,钢板的孔洞应作成喇叭口,它的内口直径应比钢筋直径 d 大 4mm,倾斜角为 450,钢筋缩边为 2 mm。5.4.4 施焊时,电流不宜过大,严禁烧伤
15、钢筋。5.5 电渣压力焊 5.5.1 竖向钢筋电渣压力焊包括引弧、电弧、电渣和顶压过程。5.5.2 引弧包括直接引弧和铁丝球引弧。直接引弧;通电后迅速把钢筋上提,使两端头间距离为 24mm 进行引弧,当钢筋端头夹杂得有不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时,可以把钢筋上下移动进行短接再提起,从而达到引弧的目的。铁丝球引弧:通电后迅速把钢筋上提,使两端间距离 24mm进行引弧,当钢筋端头夹杂得有不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时,可以把钢筋上下移动进行短接再提起,从而达到引弧的目的。铁丝球引弧:将铁丝球放在上下钢筋端头之间,电流通过铁丝球与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。铁丝球采用 0.5
16、1.0mm 退火铁丝,球径不小于 10mm,球的每一层缠绕方向相互垂直交叉。当焊接电流较小,钢筋端面教平整或引弧距离不易控制时应采用此方法。553 电弧过程 此过程依靠电弧的高温作用,将钢筋端头的凸出部分不断烧化,同时亦将接口周围的焊剂充分溶化,形成一定深度的渣池。5.5.4 电渣过程:当渣池形成一定深度后,将上钢筋缓缓插入池中,从而进入电渣过程。精选 5.5.5 挤压过程:在停止供电的瞬间,对钢筋施加挤压力,把焊口部分溶化的金属熔渣及氧化物等杂质全部挤出接合面。钢筋挤压力为 0.20.4KN。5.5.6 电渣压力焊的焊接参数 钢筋直径(mm)焊接电压(A)焊接电压(V)焊接时间(S)钢筋溶化
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