钢筋电渣压力焊施工工艺标准
1、适用范围
本工艺标准适用于一般工业与民用建筑现浇钢筋混凝土结构中直径14～40mm的Ⅰ～Ⅱ级竖向或斜向（倾斜度在4：1的范围内）钢筋的连接，但不宜用于扎后余热处理的钢筋。
电渣压力焊在供电条件差、电压不稳、雨季或防火要求高的现场应慎用。
2、施工准备
2．1材料
2．1．1钢筋
2．1．1．1钢筋的规格必须符合设计要求，有原材出厂质量证明书和钢筋原材试验报告单。
2．1．1．2进口钢筋和对钢材化学成分有怀疑的必须有钢筋原材化学分析报告，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
2．1．2焊剂
2．1．2．1焊剂型号宜为HJ431型。该焊剂为熔炼型高锰高硅低氟焊剂，其性能应符合GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。
2．1．2．2焊剂应在干燥的环境下存放，防止受潮。若受潮，使用前须经250 ℃烘焙2小时。
2．1．2．3回收使用的焊剂，应清除熔渣和杂物，与新焊剂均匀混合后使用。
2．1．2．4焊剂应有出厂合格证。
2．2机具设备
2．2．1手工电渣压力焊设备包括：焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂盒等。
自动电渣压力焊设备（应优先采用）包括：焊接电源、控制箱、操作箱、焊接机头等。
2．2．1．1焊接电源
竖向钢筋电渣压力焊的电源宜采用次级空载电压较高（≥75V）的交流或直流焊接电源，可采用一般的BX3—500型与BX2—1000型交流弧焊机，也可采用
JSD—600型与JSD—1000型专用电源，见表1-1。（钢筋直径≤32mm时，可采用容量为600A的焊接电源；钢筋直径>32mm时，可采用容量为1000A的焊接电源。）若现场的焊机容量较小时，可以将型号相同的两台焊机并联使用。
2．2．1．2焊接夹具
焊接夹具是保证竖向钢筋电渣压力焊接头质量的关键部件，应满足以下要求：
（1）小巧、轻便，对密集钢筋和高空作业的焊接有较大的适应性；
（2）监控手段齐全，易于掌握，以减少对操作技能的依赖性；
（3）对中迅速准确，能保证焊接质量的稳定性。
焊接夹具可分为杠杆式单柱结构和丝杆传动式双柱结构两种。
2．2．1．3焊剂盒
焊剂盒呈圆柱形，由两半圆柱形铁皮组成。
2．3作业条件
2．3．1操作人员必须持证上岗。
2．3．2机具设备应符合使用要求。电压表、时间显示器应配备齐全，以便操作者准确掌握各项焊接参数。焊剂盒的直径与所焊钢筋的直径相适应，防止焊剂盒在焊接过程中被烧坏。焊接机头应有足够的刚度，在最大允许荷载下移动灵活，操作方便。
2．3．3电源应符合使用要求。当电源电压下降大于5%时，则不宜进行焊接。
2．3．4对操作人员进行安全操作交底，施工现场做好安全防护措施，操作人员的劳动保护物品齐备，防止发生触电、烧伤、火灾、爆炸以及烧坏机具等事故。
2．3．5竖向电渣压力焊钢筋的接头位置在同一区段内接头钢筋截面面积的百分比，要符合《混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定，不符合时，要调整接头位置后才能焊接。
2．3．6焊接前搭好施工架子。
2．3．7做好钢筋的下料工作，计算切割长度时，应考虑焊接接头的钢筋融化量。
3、操作工艺
3．1工艺流程
3．1．1电渣压力焊的工艺过程
3．2检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。
3．3钢筋端头制备
钢筋下料宜用砂轮切割机，若采用钢筋切断机下料，则必须保证钢筋端部不得发生弯折。钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的（150mm区段内）钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端部若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用锤击矫直。
3．4选择焊接参数
钢筋电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压和焊接通电时间，参见表1-2。
不同直径钢筋焊接时，按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间延长约10%。
钢筋电渣压力焊的热效率较高，其焊接电流宜按钢筋端头面积取0.8～0.9A/mm2。
3．4．2焊接电压
电渣压力焊过程中，焊接电压是变化的。当引弧后，进入电弧稳定燃烧过程时，电压为40～45V。当钢筋与焊剂熔化，进入电渣过程时，电压为22～27V。如电压过高，易再度产生电弧现象；过低，则易产生夹渣缺陷。
焊接电压易受网路电压和操作因素的影响而波动。为了确保焊接质量，应使波动值控制在±5V的范围内。
3．4．3焊接时间
是指电弧过程和电渣过程的延续时间。引弧和挤压是瞬间，其耗时可忽略不计。焊接时间长短根据钢筋直径确定。电弧和电渣的时间为3:1。
如因引弧不顺利或网路电压偏低，总的焊接时间必须相应延长；延长的时间只能加在电弧过程之中。
3．5安装焊接机头和钢筋
夹具的下钳口应夹紧于下钢筋端部的适当位置，一般为1/2焊剂盒高度偏下5～10mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。
上钢筋放入夹具钳口后，调准动机头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，方可夹紧钢筋。钢筋一经夹紧，严防晃动，以免上下钢筋错位和夹具变形。
3．6安放引弧用的铁丝球（利于引弧）。安放焊剂盒、填装焊剂。
3．7试焊、作试件、确定焊接参数：在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。合格后，方可正式焊接。当采用半自动、自动控制焊接设备时，应按照确定的参数设定好设备的各项控制数据，以确保焊接接头质量可靠。
3．8施焊操作要点
3．8．1闭合回路
通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输
入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。
3．8．2引弧过程
可采用直接引弧法或铁丝球引弧法。
直接引弧法是在通电后迅速将上钢筋提起，使两端头之间的距离为2～4mm引弧。这种过程很短。当钢筋端头夹杂不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时，可以多次把上钢筋移下与下钢筋短接后再提起，达到引弧目的。
铁丝球引弧法是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0.5～1.0mm退火铁丝，球径不小于10mm，球的每一层缠绕方向应互相垂直交叉。当焊接电流较小，钢筋端面较平整或引弧距离不易控制时，宜采用此法。
3．8．3电弧过程
亦称造渣过程。靠电弧的高温作用，将钢筋端头的凸出部分不断烧化，同时将接口周围的焊剂充分熔化，形成一定深度的渣池。
3．8．4电渣过程
渣池形成一定深度后，将上钢筋缓缓插入渣池中，此时电弧熄灭，进入电渣过程。由于电流直接通过渣池，产生大量的电阻热，使渣池温度升到近2000℃，将钢筋端头迅速而均匀的熔化。其中，上钢筋端头熔化量比下钢筋大一倍。经熔化后的上钢筋端面呈微凸形，并在钢筋的端面上形成一个由液态向固态转化的过渡薄层。
3．8．5挤压过程
电渣过程结束，迅速下送上钢筋，使其端面与下钢筋端面相互接触，对钢筋施加挤压力，把焊口部分熔化的金属、熔渣及氧化物等杂质全部挤出结合面。同时切断焊接电源。由于挤压时焊口处于熔融状态，所需的挤压力很小，对各种规格的钢筋仅为0.2～0.3kN。
3．9接头焊毕，应停歇20～30s后（在寒冷地区施焊时，停歇时间应适当延长，避免发生冷淬现象），才可回收焊剂和卸下焊接夹具。并将焊渣清理干净。
3．10质量检查：在钢筋电渣压力焊的焊接生产中，焊工应认真进行自检，如发现轴线偏移、接头弯折、结合不良、烧伤、夹渣、焊包不饱满等焊接缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。切除接头时，应切除热影响区的钢筋，即离焊缝中心约为1.1倍钢筋直径的长度范围内的部分应切除。
4、质量标准
4．1保证项目
4．1．1钢筋的品种和质量，必须符合设计要求和有关标准的规定。
注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。
检验方法：检查原材出厂质量证明书和钢筋原材试验报告单。
4．1．2钢筋的规格，焊接接头的位置，同一区段内有接头钢筋面积的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：观察或尺量检查。
4．1．3电渣压力焊接头的力学性能检验必须合格。
力学性能检验时，从每批成品接头中随机切取三个试样进行拉伸试验。
4．1．3．1在一般构筑物中，每300个同类型接头（同钢筋级别、同钢筋直径）作为一批。
4．1．3．2在现浇钢筋混凝土多层结构中，每一楼层或施工区段中以300个
同类型钢筋接头作为一批，不足300个接头时仍作为一批。
检验方法：检查焊接试件试验报告单。
4．1．3．3钢筋电渣压力焊接头拉伸试验结果，三个试样均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值。如有一个试样的抗拉强度低于规定数值，应取双倍数量的试样进行复试；复试结果，如仍有一个试样的强度达不到上述要求，则该批接头即为不合格品。
4．2基本项目：钢筋电渣压力焊接头应逐个进行外观检查，结果应符合下列要求：
4．2．1焊包较均匀，突出部分最少高出钢筋表面4mm。无气孔、无烧边、无焊包下流现象。焊渣清理干净。
4．2．2电极与钢筋接触处，钢筋表面无明显的烧伤等缺陷。
4．2．3接头处钢筋轴线的偏移不得超过钢筋直径的0.l倍，同时不得大于2mm。
4．2．4接头处的弯折角不得大于4度。
外观检查不合格的接头，应切除重焊或采取补强措施。
检验方法：目测或量测。
5、成品保护
接头焊毕，应停歇20～30s后才能卸下夹具，以免接头弯折。特别是在环境温度较低时，待焊接接头保温一段时间后再拆焊剂盒，可避免发生冷淬现象。
6、应注意的质量问题
6．1在钢筋电渣压力焊操作过程中应注意：钢筋接头部位应清理干净；钢筋安装应上下同轴；夹具紧固，严防晃动；引弧过程，力求可靠；电弧过程，延时充分；电渣过程，短而稳定；挤压过程，压力适当。若出现异常现象，应参照表1-3查找原因，及时纠正。
进行施焊。
雨天、雪天不宜进行施焊，必须施焊时，应采取有效的遮蔽措施。焊后未冷却的接头，应避免碰到冰雪。
7、质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7．1钢筋出厂质量证明书。
7．2焊剂合格证。
7．3钢筋原材试验报告单。
7．4进口钢筋应有钢筋原材化学分析报告单和可焊性试验报告单。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能明显不正常的，应有钢筋原材化学分析报告单。
7．5钢筋连接试验报告单。
7．6隐蔽工程检查记录单。
8、安全、环保措施
8．1安全操作要求
8．1．1电焊工
8．1．1．1电焊工必须持《北京市特种作业操作证》或《北京市特种作业临时操作证》方准上岗独立操作。非电焊工严禁进行电焊作业。
8．1．1．2操作时应穿电焊工作服、绝缘鞋和戴电焊手套、防护面罩等安全防护用品，高处作业时系安全带。
8．1．1．3电焊作业现场周围10m范围内不得堆放易燃易爆物品。
8．1．1．4雨、雪、风力六级以上（含六级）天气不得露天作业。雨、雪
后应清除积水、积雪后方可作业。
8．1．1．5操作前应首先检查焊机和工具，如焊接夹具和焊接电缆的绝缘、焊机外壳保护接地和焊机的各接线点等，确认安全合格方可作业。
8．1．1．6施焊地点潮湿或焊工身体出汗后而使衣服潮湿时，严禁靠在带电钢板或工件上，焊工应在干燥的绝缘板或胶垫上作业，配合人员应穿绝缘鞋或站在绝缘板上。
8．1．1．7焊接时临时接地线头严禁浮搭，必须固定、压紧，用胶布包严。
8．1．1．8操作时遇下列情况必须切断电源：
（1）改变电焊机接头时。
（2）更换焊件需要改接二次回路时。
（3）转移工作地点搬动焊机时。
（4）焊机发生故障需进行检修时。
（5）更换保险装置时。
（6）工作完毕或临时离开操作现场时。
8．1．1．9高处作业必须遵守下列规定：
（1）必须使用标准的防火安全带，并系在可靠的构架上。
（2）必须在作业点正下方5m外设置护栏，并设专人监护。必须清除作业点下方区域易燃、易爆物品。
（3）必须戴盔式面罩。焊接电缆应绑紧在固定处，严禁绕在身上或搭在背上作业。
（4）焊工必须站在稳固的操作平台上作业，焊机必须放置平稳、牢固，设有良好的接地保护装置。
8．1．1．10焊接时二次线必须双线到位，严禁借用金属管道、金属脚手架、轨道及结构钢筋作回路地线。焊把线无破损，绝缘良好。焊把线必须加装电焊机触电保护器。
8．1．1．11焊接电缆通过道路时，必须架高或采取其他保护措施。
8．1．1．12焊把线不得放在电弧附近或灼热的焊缝旁。不得碾轧焊把线。应采取防止焊把线被尖利器物损坏的措施。
8．1．1．13清除焊渣时应佩戴防护眼睛或面罩。
8．1．1．14下班后必须拉闸断电，必须将地线和把线分开。
8．1．2电焊设备
8．1．2．1电焊机必须安放在通风良好、干燥、无腐蚀介质、远离高温高湿和多粉尘的地方。露天使用的焊机应搭设防雨棚，焊机应用绝缘物垫起，垫起高度不得小于20cm，按规定配备消防器材。
8．1．2．2电焊机使用前，必须检查绝缘及接地情况，接地部分必须使用绝缘胶布缠严，不得腐蚀、受潮及松动。
8．1．2．3电焊机必须设独立的电源开关、自动断电装置。一次侧电源线长度应不大于5m，二次线焊把线长度应不大于30m。两侧接线应压接牢固，必须安装可靠防护罩。
8．1．2．4电焊机的外壳必须设置可靠的接零或接地保护。
8．1．2．5电焊机焊接电缆线必须使用多股细铜线电缆，其截面应根据电焊机使用规定选用。电缆外皮应完好、柔软，其绝缘电阻不小于1MΩ。
8．1．2．6电焊机内部应保持清洁。定期吹净尘土。清扫时必须切断电源。
8．1．2．7电焊机启动后，必须空载运行一段时间。调节焊接电流及极性
开关应在空载下进行。直流焊机空载电压不得超过90V，交流焊机空载电压不得超过80V。
8．1．2．8使用交流电焊机作业应遵守下列规定：
（1）多台焊机接线时三相负载应平衡，初级线上必须有开关及熔断保护器。
（2）电焊机应绝缘良好。焊接变压器的一次线圈绕组与二次线圈绕组之间、绕组与外壳之间的绝缘电阻不得小于1MΩ。
（3）电焊机的工作负荷应依照设计规定，不得超载运行。作业中应经常检查电焊机的温升，超过A级60℃、B级80℃时必须停止运转。
8．1．2．9焊接电缆应符合下列规定：
（1）焊接电缆应具有良好的导电能力和绝缘外层。
（2）焊接电缆的选择应根据焊接电流的大小和电缆长度，按规定选用较大的截面积。
（3）焊接电缆接头应采用铜导体，且接触良好，安装牢固可靠。