气压焊连接工艺简介

    钢筋气压焊是采用氧乙炔焰对钢筋对接处进行加热，使其达到塑性状态后，施加适当压力，形成牢固对焊接头的方法。

    钢筋气压焊可用于直径为16-40mm的Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级钢筋在垂直位置、水平位置或倾斜位置的对接焊接：当两钢筋直径不同时，其两直径的差值不得大于7mm。

    1焊接设备

    1.基本设备

（1）供气装置

    包括氧气瓶、溶解乙炔气瓶（或中压乙炔发生器）、干式回火防止器、减压器及胶管等。

氧气瓶和溶解乙炔气瓶的使用应遵照国家有关安全规定执行。

溶解乙炔气瓶的供气能力应满足现场最大直径钢筋焊接时的供气量要求；若不敷使用时，可多瓶并联使用。

（2）多嘴环管加热器

    多嘴环管加热器是由氧-乙炔混合室与加热圈组成的加热器具。

（3）加压器

    由油泵、油压表、油管、顶压油缸组成的压力源装置。

（4）焊接夹具

    为保证能将钢筋夹紧、安装定位，并施加轴向压力所采用的夹具。

    2.使用要求

    （1）多嘴环管加热器中氧-乙炔混合室的供气量应满足加热圈气体消耗量的需要；多嘴环管加热器应配备多种规格的加热圈，以满足各不同直径钢筋焊接的需要；多嘴环管加热器的多束火焰应燃烧均匀，调整火焰方便。

    （2）加压器的加压能力应不小于现场最大直径钢筋焊接时所需要的轴向压力；顶压油缸的有效行程应不小于最大直径钢筋焊接时获得所需要的压缩长度。

    （3）焊接夹具应能夹紧钢筋，当钢筋承受最大轴向压力时，钢筋与夹头之间不得产生相对滑移；应便于钢筋的安装定位，并在施焊过程中保持足够的刚度；动夹头应与定夹头同心，即使是不同直径钢筋焊接，亦应保持同心；动夹头的位移应不小于现场最大直径钢筋焊接时所需要的压缩长度。

    2操作要点

    1.工艺要求

（1）焊前准备

    施焊前，钢筋端面应切平，并宜与钢筋轴线相垂直（为避免出现端面不平现象，导致压接困难，钢筋尽量不使用切断机切断，而应使用砂轮锯切断）；切断面还要用磨光机打磨见新，露出金属光泽；将钢筋端部约100mm范围内的铁锈、粘附物以及油污清除干净；钢筋端部若有弯折或扭曲，应矫正或切除。

    考虑到钢筋接头的压缩量，下料长度要按图纸尺寸多出钢筋直径的0.6倍至1倍。

    根据竖向钢筋（气压焊多数用于垂直位置焊接）接长的高度搭设必要的操作架子，确保工人扶直钢筋时操作方便，并防止钢筋在夹紧后晃动。

（2）安装钢筋

    安装焊接夹具和钢筋时，应将两根钢筋分别夹紧，并使它们的轴线处于同一直线上；钢筋安装后应加压顶紧，两根钢筋之间的局部缝隙不得大于3mm。

（3）焊接工艺过程

    进行气压焊时，应根据钢筋直径和焊接设备等具体条件选用等压法（以不变的压力加压）、二次加压法（以确定的压力加压，并经过一次低压力再达到确定的压力）或三次加压法（先用较低压力顶紧，待接头加热到适宜温度时升压；降压，再升压至确定的压力）焊接工艺。在两根钢筋缝隙密合和镦粗过程中，按钢筋横截面面积计算，对钢筋施加的轴向压力应为30-40N/mm²；压焊时间约为150s。

    加压法见图4-20，其中（a）、（b）、（c）分别表示等压法、二次加压法、三次加压法。

（4）加热

    气压焊的开始阶段应采用碳化焰，对准两钢筋接缝处集中加热，并应使其内焰包住缝隙，防止钢筋端面产生氧化。在确认两钢筋缝隙完全密合后，应改用中性焰，以压焊面为中心，在两侧各一倍钢筋直径长度范围内往复进行宽幅加热。钢筋端面的加热温度应为1150-1250℃；钢筋端部表面的加热温度应稍高于该温度，并应随钢筋直径大小而产生的温度梯差确定。

（5）成形与卸压

    气压焊施焊中，通过最终的加热加压，应使接头的镦粗区形成规定的形状；然后，应停止加热，略为延时，卸除压力，拆下焊接夹具。

（6）灭火中断

    在加热过程中，如果在钢筋端面缝隙完全密合之前发生灭火中断现象，应将钢筋取下重新打磨、安装，然后点燃火焰进行焊接。如果灭火中断发生在钢筋端面缝隙完全密合之后，可继续加热加压。

    2.焊接缺陷有消除

    在焊接生产中，焊工应随时进行自检，当发现焊接接头有缺陷时，宜按表4-23查找原因和采取措施，及时消除。

气压焊接头焊接缺陷及消除措施 表4-23

    3质量检查与验收

    1.外观检查

    接头应逐个进行外观检查，检查结果应符合下列要求：

    （1）偏心量e不得大于钢筋直径的0.15倍，且不得大于4mm（图4-21a）；如是不同直径钢筋直径焊接，应接较细钢筋计算。偏心量大于规定值时，接头应切除重焊。

    （2）两钢筋轴线弯折角不得大于4°，如果大于4°，应重新加热矫正。

    （3）镦粗直径d_c不得小于钢筋直径的1.4倍（图4-21b），如果小于此规定值，应重新加热镦粗。

    （4）镦粗长度L_c不得小于钢筋直径的1.2倍，且凸出部分平缓圆滑（图4-21c），如果小于此规定值，应重新加热镦长。

    （5）压焊面偏移d_h不得大于钢筋直径的0.2倍（图4-21d）。

    2.力学性能试验

    （1）取样

    从每批接头中任意切取3个接头作拉伸试验；在梁、板的水平钢筋连接中，应另切取3个接头作弯曲试验。分批方法为：

    1）在一般构筑物中，以300个接头作为一批。

    2）在现浇钢筋混凝土房屋结构中，同一楼层中应以300个接头作为一批；不足300个接头仍应作为一批。

    （2）拉伸试验

    气压焊接拉伸试验结果中，3个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值，并应断于压焊面之外，呈延性断裂。若有1个试件不符合要求，则应再切取6个试件进行复验；复验结果若仍有1个试件不符合要求，则应确认该批接头为不合格品。

    （3）弯曲试验

    气压焊接头进行弯曲试验时，应将试件受压面的凸起部分消除，并应与钢筋外表面齐平。弯心直径应符合表4-24的规定。

气压焊接头弯曲试验弯心直径 表4-24

    注：d为钢筋直径（mm）。

    弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行；压焊面应处在弯曲中心点，弯至90°，3个试件均不得在压焊面发生破断。

    如果试验结果有1个试件不符合要求，则应再切取6个试件进行复验；复验结果若仍有1个试件不符合要求，则应确认该批接头为不合格品。

    选于 <钢筋工手册>第二版 略有删改

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