鋼筋電弧焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

1、鋼筋電弧焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)GXEJ/QB08-2003電弧焊是利用弧焊機(jī)使焊條與焊件之間產(chǎn)生電弧，熔化焊條與焊件的金屬，凝固后形成焊接接頭。本工藝具有不需特殊設(shè)備，操作工藝簡單，技術(shù)易于掌握，可用于各種形狀鋼筋和工作場所焊接，質(zhì)量可靠，施工費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑鋼筋混凝土中直徑840mm的HPB235、HRB335、HRB400、RRB400鋼筋的電弧焊接，各種不同焊接方法所適應(yīng)的直徑范圍又不同。 一、材料要求 鋼筋各種級別、規(guī)格的鋼筋，應(yīng)有出廠合格證和試驗報告；品種和性能應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。對于進(jìn)口鋼筋如沒有化學(xué)性能試驗報告，經(jīng)檢驗合格后，方能使用。焊條牌號應(yīng)符

2、合設(shè)計要求，并應(yīng)按焊條說明書的要求進(jìn)行烘焙后使用（焊接前一般在250300烘箱內(nèi)烘干），如設(shè)計無規(guī)定時，可按表8-1選用： 鋼筋電弧焊焊條型號 表8-1鋼筋級別電弧焊頭型式幫條焊搭接焊坡口焊熔槽幫條焊預(yù)埋件穿孔塞焊窄間隙焊鋼筋與鋼板搭接焊預(yù)埋件T型角焊HPB235E43電焊條的焊體的抗拉強(qiáng)度430MPA，50的是490mpa，55、57分別為550、570MPA03E4303焊條藥皮的類型，03為鈦型，15為堿性焊條，16也是堿性，基本都可以用于全位置，但立焊要視廠家決定。此外03可以用于交流、直流正反接電焊機(jī)，15只可以用于直流反接，16可用于交流和直流反接電焊機(jī)E4316 E4315E43

3、03HRB335E4303E5003E5016 E5015E4303HRB400E5003E5503E6016 E6015RRB400E5003E5503注：窄間隙焊不適用于余熱處理級鋼筋。二、主要機(jī)具設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備弧焊機(jī)，分為直流和交流兩類。交流弧焊機(jī)常用型號有BX-120-1、BX-300-2、BX-500-2和BX-1000等。直流弧焊機(jī)常用型號有：AX-165、AX-300-1、AX-320、AX-300、AX-500等，根據(jù)焊接要求選用。主要工具焊把、膠皮電焊線、面罩、鋼絲刷、銼刀、榔頭等。三、作業(yè)條件1焊工已經(jīng)培訓(xùn)、考核，持證上崗。2電源、電壓、電流、容量符合施焊要求。3弧焊機(jī)等

4、機(jī)具設(shè)備完好，經(jīng)維修試用，可滿足施焊要求。4幫條尺寸、坡口角度、鋼筋端頭間隙、接頭位置以及鋼筋軸線應(yīng)符合規(guī)定。5作業(yè)場地要有安全防護(hù)設(shè)施、防火措施和必要的通風(fēng)措施，防止發(fā)生燒傷觸電、中毒及火災(zāi)等事故。6在正式焊接之前，參與該項施焊的焊工應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場條件下的焊接工藝試驗，并經(jīng)試驗合格后，方可正式生產(chǎn)。試驗結(jié)果應(yīng)符合質(zhì)量檢驗與驗收時的要求。四、施工操作工藝焊接前須清除鋼筋表面鐵銹、熔渣、毛刺殘渣及其他雜質(zhì)等。焊接接頭型式分為幫條焊、搭接焊、坡口焊和熔槽焊、窄間焊五種，坡口焊又分平焊和立焊，其接頭型式及適用范圍見表8-2。鋼筋幫條焊宜采用四條焊縫的雙面焊，有困難時亦可采用兩條焊縫的單面焊，幫條總截面積

5、的1.2倍（HPB235鋼筋）和1.5倍（HRB335、HRB400、RRB400鋼筋）。幫條宜采用與被焊鋼筋同鋼種、直徑的鋼筋，并使兩幫條的軸線與被焊鋼筋的中心處于同一平面內(nèi)，如和被焊鋼筋級別不同時，應(yīng)按鋼筋設(shè)計強(qiáng)度進(jìn)行換算。幫條焊盡量施水平焊，兩主筋端面之間的間隙應(yīng)為25mm，幫條與主筋之間應(yīng)先用四點(diǎn)定位焊固定，離端部20 mm以上，施焊打弧應(yīng)在幫條內(nèi)側(cè)開始，收弧時將弧坑填滿，多層施焊第一層焊接電流宜稍大，以增加熔化深度，每完一層，應(yīng)立即清渣，其焊縫厚度h應(yīng)不小于0.3d（d鋼筋直徑），焊縫寬度b不小于0.8d。此條為新規(guī)范，注意新老規(guī)范的區(qū)別當(dāng)需要立焊時，焊接電流應(yīng)比平焊減少10%15%

6、。幫條長度L應(yīng)符合表8-3規(guī)定窄間隙焊端面間隙和焊接參數(shù) 表8-2鋼筋直徑端面間隙焊條直徑焊接電流16182022252832364091191110121012121412141214131513153.23.23.23.24.04.04.05.05.0100110100110100110100110150160150160150160220230220230鋼筋幫條長度 表8-3鋼筋級別焊縫型式幫條長度lHPB235單面焊8d雙面焊4dHRB335HRB400RRB400單面焊10d雙面焊5d注：d為主筋直徑（mm）搭接焊多采用雙面焊，操作困難時才采用單面焊。焊接前應(yīng)先將鋼筋預(yù)彎，使兩鋼筋

7、搭接的軸線位于同一直線上，用兩點(diǎn)定位焊固定，施焊要求同幫條焊。坡口焊鋼筋坡口宜采用氧乙炔焰切割或鋸割，不得采用電弧切割。加工要平順，凹凸不平度不得超過1.5 mm，切口邊緣不得有裂紋和較大的鈍邊、缺棱。坡口平焊焊前應(yīng)將接頭處鐵銹、污物清除干凈，并利用墊板（長度4060 mm，厚46mm）進(jìn)行定位焊（立焊時，墊板寬度宜等于鋼筋直徑），由坡口根部引弧分層施焊作之字形運(yùn)弧，逐層堆焊，直至略多出鋼筋表面焊縫根部，坡口端面及鋼筋與鋼墊板之間均應(yīng)熔合良好，弧坑及咬邊應(yīng)予補(bǔ)焊，焊接過程中應(yīng)經(jīng)常清渣。為防止接頭過熱，采用幾個接頭輪流焊接。每填滿一層焊縫，即把焊渣清除干凈，再焊下一層，直至焊縫金屬略高于鋼筋直徑

8、0.1d為止，焊縫加強(qiáng)寬度比坡口邊緣加寬23 mm為宜，焊縫余高不得大余3mm，并平緩過渡到鋼筋表面。坡口立焊先在下部鋼筋端面上引弧，堆焊一層，然后用快速短小的橫向施焊，將上、下鋼筋端部焊接。當(dāng)焊縫超過鋼筋直徑的一半時，焊打擺動宜采用立焊的運(yùn)弧方式，一層一層地把坡口填滿，其加強(qiáng)高和加強(qiáng)寬與坡口平焊相同。當(dāng)采用K形坡口時，應(yīng)在坡口兩面交替輪流施焊，坡口成45°角左右。鋼筋熔槽幫條焊，操作時應(yīng)把兩根鋼筋水平放置，將一邊長約4060 mm、長80100 mm的角鋼作墊模；對焊的兩根鋼筋端面間隙取1016 mm，并在熔槽角鋼兩側(cè)點(diǎn)焊定位。焊接時電流宜稍大，以接縫根部引弧后連續(xù)施焊，形成熔池，

9、使鋼筋端部熔合良好。每焊完一根焊條后，應(yīng)將焊渣除凈，然后再焊，其他與坡口焊接相同。鋼筋與角鋼墊模的貼合兩側(cè)應(yīng)焊一至三道填角焊縫，長度與角鋼同，使角鋼起到幫條作用。鋼筋窄間隙焊，操作時鋼筋應(yīng)置于銅模中，并應(yīng)留出一定間隙，用焊條連續(xù)焊接，熔化鋼筋端面和使熔敷金屬填充間隙，形成接頭。焊接時，鋼筋端面應(yīng)平整；應(yīng)選用低氫型堿性焊條；端面間隙和焊接參數(shù)可按下表選用；從焊縫根部引弧后應(yīng)連續(xù)進(jìn)行焊接，左右來回運(yùn)弧，在鋼筋端面處電弧應(yīng)少許停留，并使其熔合；當(dāng)焊至端面間隙的4/5高度后，焊縫應(yīng)逐漸擴(kuò)寬；當(dāng)熔池過大時，應(yīng)改連續(xù)焊為斷續(xù)焊，避免過熱；焊縫余高不得大于3 mm，且應(yīng)平緩過渡至鋼筋表面。鋼筋電弧焊對焊條直

10、徑與焊接電流的選擇可參照表8-4采用。焊條直徑與焊接電流的選擇 表8-4幫 條 焊 、搭 接 焊坡 口 焊焊接位置鋼筋直徑（mm）焊條直徑（mm）焊接電流（A）焊接 位置鋼筋直徑（mm）焊條直徑（mm）焊接電流（A）平 焊10121422253236403.24.05.05.090130130180180230190240平 焊16202225283236403.24.05.05.0140170170190190220200230立 焊10121422253236403.24.05.05.080110110150120170170220立 焊16202225283236403.24.04.05

11、.0120150150180180200190210 五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （一）主控項目 鋼筋的材質(zhì)、規(guī)格及焊條類型符合鋼筋工程的設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，并有材質(zhì)及產(chǎn)品合格證書和物理性能檢驗報告。鋼筋焊接的弧焊機(jī)性能必須符合鋼筋焊接及驗收規(guī)范（JGJ18-962012）的規(guī)定。焊工必須持有相應(yīng)等級焊工證。（二）一般項目所有焊接接頭在清渣后逐個進(jìn)行上測或量測，要求焊縫表面平整，不得有較大的咬邊、凹陷、焊瘤、夾渣及氣孔；接頭處不得有裂紋；尺寸和缺陷的允許偏差見表8-5。強(qiáng)度檢驗時，以每300個同類型接頭（同鋼筋級別、同鋼筋型式）為一批，切取3個接頭進(jìn)行拉伸試驗，其抗拉強(qiáng)度均不得低于該級別鋼筋的規(guī)定抗拉

12、強(qiáng)度值，且至少有兩試件呈塑性斷裂。如果不合格怎么辦？有兩個區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，一個需要復(fù)試，還有直接判定不合格。JGJ18六、成品保護(hù)焊接接地線應(yīng)與鋼筋接觸良好，防止因起弧而燒傷鋼筋。焊接后不得往焊完的接頭澆水冷卻，不得敲鋼筋接頭。運(yùn)輸裝卸焊接鋼筋，不能隨意拋擲。 鋼筋電弧焊接頭尺寸偏差及缺陷允許值 表8-5名 稱單 位接 頭 型 式幫 條 焊搭 接 焊坡口焊窄間歇焊熔槽幫條焊幫條沿接頭中心線的縱向偏移mm0.3d接頭處彎折角（°）3332接頭處鋼筋軸線的偏移mm0.1d0.1d0.1d且不大于1mm焊縫厚度mm+0.05d0+0.05d0與新規(guī)范不一致焊縫寬度mm+0.1d00.1d0焊接長

13、度mm-0.3d-0.3d橫向咬邊深度mm0.50.50.5在長2d焊疑表面上的氣孔及夾渣數(shù)量個22面積66在全部焊縫表面上的氣孔及夾渣數(shù)量個2面積mm26注：d為鋼筋直徑（mm）；負(fù)溫電弧焊接頭咬邊深度不得大于0.2mm。七、施工注意事項根據(jù)鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑和焊接電流，保證焊縫與鋼筋熔合良好。焊接時要注意保持焊條干燥，如受潮應(yīng)先在150350下烘13h。鋼筋電弧焊接應(yīng)注意防止鋼筋的焊后變形，應(yīng)采取對稱、等速施焊，分層輪流施焊，選擇合理的焊接順序、緩慢冷卻等措施，減少變形。冬期負(fù)溫條件下進(jìn)行HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋焊接時，應(yīng)加大焊接電

14、流（較夏季增大10%15%），減緩焊接速度，使焊件減小溫度梯度并延緩冷卻。同時從焊件中部起弧，逐漸向端部運(yùn)弧，或在中間先焊一段短焊縫，以使焊件預(yù)熱，減少溫度梯度。焊接過程中若發(fā)現(xiàn)接頭有弧坑、未填滿、氣孔及咬邊、焊瘤等質(zhì)量缺陷時，應(yīng)立即修整補(bǔ)焊。HRB400、RRB400級鋼筋接頭冷卻后補(bǔ)焊，需先用氧乙炔焰預(yù)熱。焊接過程中及時清渣，焊縫表面光滑平整，焊縫美觀，加強(qiáng)焊縫應(yīng)平緩過渡。八、安全環(huán)保措施弧焊機(jī)必須接地良好，露天放置的焊機(jī)應(yīng)有遮蓋措施，焊接施工場所不能使用易燃材料搭設(shè)。焊工操作要配帶防護(hù)用品，高空作業(yè)必須戴安全帶。焊接用電線應(yīng)保護(hù)絕緣良好，焊條應(yīng)保持干燥；下雨露天環(huán)境下應(yīng)禁止作業(yè)；在冬期2

15、0以下低溫應(yīng)停止施工。4.焊接產(chǎn)生的焊渣應(yīng)及時清理。14 焊接工藝參數(shù)以下為網(wǎng)上資料，作為參考    焊接工藝參數(shù)是指焊接時，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量 ( 例如：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、熱輸入等 ) 的總稱。焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和預(yù)熱溫度等。141 焊條直徑    焊條直徑是根據(jù)焊件厚度、焊接位置、接頭形式、焊接層數(shù)等進(jìn)行選擇的。    厚度較大的焊件，搭接和 T 形接頭的焊縫應(yīng)選用直徑較大的焊條。對于小坡口焊件，

16、為了保證底層的熔透，宜采用較細(xì)直徑的焊條，如打底焊時一般選用2.5mm 或3.2mm 焊條。不同的焊接位置，選用的焊條直徑也不同，通常平焊時選用較粗的(4.06.0)mm 的焊條，立焊和仰焊時選用(3.24.0)mm 的焊條；橫焊時選用(3.25.0)mm 的焊條。對于特殊鋼材，需要小工藝參數(shù)焊接時可選用小直徑焊條。     根據(jù)工件厚度選擇時，可參考表3-20。對于重要結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)規(guī)定的焊接電流范圍 ( 根據(jù)熱輸入確定 )參照表321焊接電流與焊條直徑的關(guān)系來決定焊條直徑。142 焊接電流    焊接電流

17、是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊工在操作過程中需要調(diào)節(jié)的只有焊接電流，而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的。焊接電流的選擇直接影響著焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。    焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化快，焊接效率也高，但是焊接電流太大時，飛濺和煙霧大，焊條尾部易發(fā)紅，部分涂層要失效或崩落，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，增大焊件變形，還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低；焊接電流太小，則引弧困難，焊條容易粘連在工件上，電弧不穩(wěn)定，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率低。    因此，選擇焊接電流時

18、，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置及焊接層數(shù)來綜合考慮。首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量，其次應(yīng)盡量采用較大的電流，以提高生產(chǎn)效率。板厚較的，T 形接頭和搭接頭，在施焊環(huán)境溫度低時，由于導(dǎo)熱較快，所以焊接電流要大一些。但主要考慮焊條直徑、焊接位置和焊道層次等因素。    1) 考慮焊條直徑 焊條直徑越粗，熔化焊條所需的熱量越大，必須增大焊接電流，每種焊條都有一個最合適電流范圍，表3-21是常用的各種直徑焊條合適的焊接電流參考值。    當(dāng)使用碳鋼焊條焊接時，還可以根據(jù)選定的焊條直徑，用下面的經(jīng)驗公式計算焊接

19、電流：               I=dK式中：I 一一焊接電流 (A) ：      d焊條直徑 (mm) ：      K經(jīng)驗系數(shù) (Acra) ，見表 3-20。表 3-20 焊接電流經(jīng)驗系數(shù)與焊條直徑的關(guān)系 9焊條直徑 dmm1.622.53.246經(jīng)驗系數(shù)K2025253030404050  &#

20、160; 2) 考慮焊接位置   在平焊位置焊接時，可選擇偏大些的焊接電流，非平焊位置焊接時，為了易于控制焊縫成形，焊接電流比平焊位置小 1020。    3) 考慮焊接層次   通常焊接打底焊道時，為保證背面焊道的質(zhì)量，使用的焊接電流較??；焊接填充焊道時，為提高效率，保證熔合好，使用較大的電流：焊接蓋面焊道時，防止咬邊和保證焊道成形美觀，使用的電流稍小些。    焊接電流一般可根據(jù)焊條直徑進(jìn)行初步選擇，焊接電流初步選定后，要經(jīng)過試焊，檢查焊縫成形和缺陷，才可確定。

21、對于有力學(xué)性能要求的如鍋爐、壓力容器等重要結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過焊接工藝評定合格以后，才能最后確定焊接電流等工藝參數(shù)。143 電弧電壓當(dāng)焊接電流調(diào)好以后，焊機(jī)的外特性曲線就決定了。實際上電弧電壓主要是由電弧長度來決定的。電弧長，電弧電壓高，反之則低。焊接過程中，電弧不宜過長，否則會出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、熔深淺及產(chǎn)生咬邊、氣孔等缺陷：若電弧太短，容易粘焊條。一般情況下，電弧長度等于焊條直徑的0.51倍為好，相應(yīng)的電弧電壓為1625V。堿性焊條的電弧長度不超過焊條的直徑，為焊條直徑的一半較好，盡可能地選擇短弧焊；酸性焊條的電弧長度應(yīng)等于焊條直徑。144 焊接速度   &#

22、160;焊條電弧焊的焊接速度是指焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度。焊接速度過快會造成焊縫變窄，嚴(yán)重凸凹不平，容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖；焊接速度過慢會使焊縫變寬，余高增加，功效降低。焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小，一般根據(jù)鋼材的淬硬傾向來選擇。145 焊縫層數(shù)    厚板的焊接，一般要開坡口并采用多層焊或多層多道焊。多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄。前一條焊道對后一條焊道起預(yù)熱作用，而后一條焊道對前一條焊道起熱處理作用。因此，接頭的延性和韌性都比較好。特別是對于易淬火鋼，后焊道對前焊道的回火作用，可改善

23、接頭組織和性能。    對于低合金高強(qiáng)鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響。焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時，由于晶粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的延性和韌性下降。146 熱輸入    熔焊時,由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量稱為熱輸入。其計算公式如下：                   Q=NLU/u式中  

24、Q單位長度焊縫的熱輸入 (Jcm)      I焊接電流 (A) ；      U電弧電壓 (V) ；      u焊接速度 (cms)      n熱效率系數(shù)，焊條電弧焊為 0.70.8。    熱輸入對低碳鋼焊接接頭性能的影響不大，因此，對于低碳鋼焊條電弧焊一般不規(guī)定熱輸入。對于低合金鋼和不銹鋼等鋼種，熱輸入太大時

25、，接頭性能可能降低：熱輸入太小時，有的鋼種焊接時可能產(chǎn)生裂紋。因此，焊接工藝規(guī)定熱輸入。焊接電流和熱輸入規(guī)定之后，焊條電弧焊的電弧電壓和焊接速度就間接地大致確定了。    一般要通過試驗來確定既可不產(chǎn)生焊接裂紋、又能保證接頭性能合格的熱輸入范圍。允許的熱輸入范圍越大，越便于焊接操作。147 預(yù)熱溫度    預(yù)熱是焊接開始前對被焊工件的全部或局部進(jìn)行適當(dāng)加熱的工藝措施。預(yù)熱可以減小接頭焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織，減小焊接應(yīng)力及變形。它是防止產(chǎn)生裂紋的有效措施。對于剛性不大的低碳鋼和強(qiáng)度級別較低的低合金高強(qiáng)鋼的一般

26、結(jié)構(gòu)，一般不必預(yù)熱。但對剛性大的或焊接性差的容易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，焊前需要預(yù)熱。    預(yù)熱溫度根據(jù)母材的化學(xué)成分、焊件的性能、厚度、焊接接頭的拘束程度和施焊環(huán)境溫度以及有關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等條件綜合考慮，重要的結(jié)構(gòu)要經(jīng)過裂紋試驗確定不產(chǎn)生裂紋的最低預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度選得越高，防止裂紋產(chǎn)生的效果越好；但超過必需的預(yù)熱溫度，會使熔合區(qū)附近的金屬晶粒粗化，降低焊接接頭質(zhì)量，勞動條件也將會更加惡化。整體預(yù)熱通常用各種爐子加熱。局部預(yù)熱一般采用氣體火焰加熱或紅外線加熱。預(yù)熱溫度常用表面溫度計測量。148 后熱與焊后熱處理    焊后立即對焊件的全部 ( 或局部 ) 進(jìn)行加熱或保溫，使其緩冷的工藝措施稱為后熱。后熱的目的是避免形成硬脆組織，以及使擴(kuò)散氫逸出焊縫表面，從而防止產(chǎn)生裂紋。    焊后為改善焊接接頭的顯微組織和性能或消除焊接殘余應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理稱為焊后熱處理。焊后熱處理的主要作用是消除焊件的焊接殘余應(yīng)力，降低焊接區(qū)的硬度，促使擴(kuò)散氫逸出，穩(wěn)定組織及改善力學(xué)性能、高溫性能等。因此，選擇熱處理溫度時要根據(jù)鋼材的性能、顯微組織、接頭的工作溫度、結(jié)構(gòu)形式、熱處理目的來綜合考慮，并通過顯微金相和硬度試驗來確定。