钢筋闪光对焊作业指导书

1、编制依据

1.1《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012

1.2《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007 1.3《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008 1.4《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001 2、适用范围

本作业指导书适用于总承包公司范围内各项目钢筋闪光对焊施工。 3、作业条件

钢筋闪光对焊的作业条件应满足表1的内容， 作业条件 表 1 作业要素 要求 作业人员 操作工人必须持证上岗（焊工持焊工证）。 用于闪光对焊施工的钢筋必须符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》钢筋 GB1499.2-2007或《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008的规定。 对焊机（常用闪光对焊机主要技术数据见表2），钢筋切机具设备 设备 断机、冷拉调直作业线。 防护用具 防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、5m和50m钢卷尺。 仔细阅读图纸，熟悉料单，确定钢筋接头位置与数量，钢筋闪光对技术交底 焊施工前指导书编制人应组织好对实施人（管理人员与操作人员）的各级技术交底。 作业环境 钢筋原材料以及半成品堆场布置合理，搭设好钢筋棚，对焊操作台做好防雨防水挡风等措施，电源开关已连接到位。

常用对焊机主要技术数据 表 2：

UN17—150焊机型号 UN1—50 UN1—75 UN1—100 UN2—150 —1 电动机凸动夹具传动方式 杠杆挤压弹簧 (人力操纵) 轮 额定容量 负载持续率 电源电压 kVA % 50 25 75 20 100 20 380 150 20 380 4.05～4.5～7.6 7.04 次级电压调节级数 连续闪光焊钢筋大直mm 10～12 径 闪光-预热预热闪光焊钢筋最大mm 20～22 直径 同 每小时最大焊接件数 冷却水消耗量 压缩空气压力 L/h MPa m3/压缩空气消耗量 h 15 5 50 200 75 200 20～30 200 80 200 0.55 120 600 0.6 32～36 40 40 40 闪光焊相12～16 16～20 20～25 20～25 6 8 8 8.10 16 16 3.8～7.6 150 50 380 气—液压 备注 V 220/380 220/380 3.52～次级电压调节范围 V 2.9～5.0 4、工艺流程

检查设备、电源→选择焊接工艺及参数→试焊、作试件→试件送检→确定焊接参数→钢筋焊接→质量检验→现场按标准要求取样试验 5、焊接工艺 5.1 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：

1、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。

2、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。

3、适用条件：连续闪光焊所能焊接的钢筋上限直径，应根据焊机容量、钢筋等级等具体情况而定，并应符合表3的规定。 连续闪光焊钢筋上限直径 表 3 焊机容量 (kVA) 钢 筋 级 别 HPB235 HPB300 160 （150） HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 HRB500 HRBF500 HPB235 HPB300 HRB335 HRBF335 100 HRB400 HRBF400 HRB500 HRBF500 HPB235 HPB300 80 HRB335 HRBF335 （75） HRB400 HRBF400 12 注：对于有较高要求的抗震结构用钢筋在牌号后加E（例如：HRB400E、HRBF400E），可参照同级别钢筋进行闪光对焊。 5.2 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：

1、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

14 18 16 16 钢筋直径 (mm) 22 22 20 20 20 20 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。

2、闪光和顶锻过程与连续闪光焊相同。

3、当超过表3中规定，且钢筋端面较平整，宜采用“预热闪光焊”； 5.3 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：

1、连续闪光，使钢筋端部闪平。

2、其余过程与预热闪光焊相同。

3、当超过表3中规定，且钢筋端面不平整，应采用“闪光一预热闪光焊”。 6、焊接参数

闪光对焊三种工艺方法留量见图1，施焊中，应熟练掌握合适的各项工艺参数。

（a）连续闪光焊

L1、L2—调伸长度；a1+a2—烧化留量； c1+c2—顶锻留量； c'1+c'2—有电顶锻留量；c''1+c''2—无电顶锻留量；

△—焊接总留量

（b）预热闪光焊

L1、L2—调伸长度；b1+b2—预热留量； a1+ a2—烧化留量；

c1+c2—顶锻留量； c'1+c'2—有电顶锻留量； c''1+c''2—无电顶锻留量；△—焊接总留量

（c）闪光—预热闪光焊

L1、L2—调伸长度；a1.1+a2.1—一次烧化留量； a1.2+ a2.2—二次烧化留量；

b1+b2—预热留量；c1+c2—顶锻留量；c'1+c'2—有电顶锻留量；

c''1+c''2—无电顶锻留量；△—焊接总留量 图 1 钢筋闪光对焊三种工艺方法留量图解

6.1、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，应随着钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增长，主要是减缓接头的温度梯度，防止在热影响区产生淬硬组织,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(HPB235，HPB300)钢筋为0.75~1.25d，Ⅱ级(HRB335)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）。当焊接HRB400、HRB500等级别钢筋时，调伸长度宜在40mm~60mm 内选用。

6.2、烧化留量与闪光速度

烧化留量是指在闪光过程中，闪出金属所消耗的钢筋长度。烧化留量的选择，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。

烧化留量的取值：连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤部分之和，另加 8mm；预热闪光焊为不应小于10mm；闪光—预热闪光焊的一次烧化留量为两钢筋切断时严重压伤部分之和，二次烧化留量为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，所需烧化留量越大，闪光速度则随之降低。 6.3、预热留量及预热次数

需要预热时，应采用电阻预热法。预热留量应为1-2mm，预热次数应为1-4次；每次预热时间应为1.5-2s，间歇时间应为3-4s。 6.4、顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力

顶锻留量是一重要的焊接参数，顶锻留量太大，会形成过大的镦粗头，容易产生应力集中，太小可能使焊缝结合不良，降低了强度。经验证明，顶锻留量应取4-10mm，并应随钢筋直径的增大和钢筋牌号的提高而增加，其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3。焊接HRB500 钢筋时，顶锻留量宜稍微增大，以确保焊接质量。

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。 6.5、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。 7、操作要点及注意事项

针对各个流程需注意的操作要点与注意事项见表4：

操作要点及注意事项 表 4

操作流程 操作要点及注意事项 1、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。 检查场地、电源设备 2、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。 1、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。 2、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；顶焊接工艺与参数 锻过程，快而有力。 3、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。 1、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件 试样，作冷弯和拉力试验合格后，才能成批焊接。 1、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”。 2、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。 3、对焊时，应随时观察电源电压的波动，当电源电压下降大施焊 于5%、小于8%，应采取提高焊接变压器级数的措施，当大于或等于8%时，不得进行焊接。 4、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。 5、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。

8、闪光对焊的异常现象、焊接缺陷及消除措施

闪光对焊异常现象、焊接缺陷及消除措施 表 5 异常现象或焊接缺陷 烧化过分剧烈 并产生强烈的爆炸声 闪光不稳定 措 施 1、降低变压器级数 2、减慢烧化速度 1、清除电极底部和表面的氧化物 2、提高变压器级数 3、加快烧化速度 1、增大预热程度 2、加快临近顶锻时的烧化程度 3、确保带电顶锻速度 4、加快顶锻速度 5、增大顶锻压力 1、降底变压器级数 2、避免烧化过程过分强烈 3、适当增大顶锻留量及顶锻压力 1、减少预热程度 2、加快烧化速度，缩短焊接时间 3、避免过多带电顶锻 1、检验钢筋的碳、硫、磷含量。若不符合规定时更换钢筋 2、采取低频预热方法，增大预热程度 1、消除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污 钢筋表面微溶及烧伤 2、消除电极内表面的氧化物 3、改进电极糟口形状，增大接触面积 4、夹紧钢筋 接头弯折或轴线偏移 9、质量检验与验收

9.1、闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能检验，按下列规定作为一个检验批；

1）在同一台班内，由同一个焊工完成的300 个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300 个接头时，应按一批计算；

2）力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6 个接头，其中3 个做拉伸试验，3 个做弯曲试验；

1、正确调整电极位置 2、修整电极钳口或更换已变形的电极 3、切除或矫直钢筋的弯折外 接头中有氧化膜、 未焊透或夹渣 接头中有缩孔 焊缝金属过烧 接头区域裂纹 3）异径接头可只做拉伸试验。

4）钢筋闪光对焊接头力学性能检验结果应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012第5.1.9~5.1.10条的规定。

9.2、闪光对焊接头外观检查结果，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烧伤； 3）接头处的弯折角度不得大于3°；

4）接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2㎜。 10、安全文明施工要求

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。

6、下班后配电箱应落闸上锁清扫现场工作面做到工完料净场地清。 7、严禁在易燃易爆或液体扩散区域内进行焊接作业。 8、当环境温度低于-20℃时，不宜进行焊接。