鋼筋電弧焊是以焊條作為一板、鋼筋為另一板,利用焊接電流通過產生的電弧熱進行焊接的一種熔焊方法。
鋼筋電弧焊包括幫條焊、搭接焊、坡口焊和熔槽幫條焊等接頭型式。焊接時應符合下列要求:
(1)應根據鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置,選擇焊條、焊接工藝和焊接參數;
(2)焊接時,引弧應在墊板、幫條或形成焊縫的部位進行,不得燒傷主筋;
(3)焊接地線與鋼筋應接觸緊密;
(4)焊接過程中應及時清渣,焊縫表面應光滑,焊縫餘高應平緩過渡,弧坑應填滿。
電弧焊設備和焊條
電弧焊設備主要採用交流弧焊機。建築工地常用交流弧焊機的技術性能,見表9-46。
電弧焊所採用的焊條,其性能應符合現行國家標準《碳鋼焊條》(GB 5117)或《低合金鋼焊條》(GB 5118)的規定,其型號應根據設計確定;若設計無規定時,可按表9-47選用。
當採用低氫型鹼性焊條時,應按使用說明書的要求烘焙;酸性焊條若在運輸或存放中受潮,使用前也應烘焙後方可使用。
幫條焊和搭接焊
幫條焊和搭接焊的規格與尺寸,見表9-37。幫條焊和搭接焊宜採用雙面焊。當不能進行雙面焊時,可採用單面焊。當幫條級別與主筋相同時,幫條直徑可與主筋相同或小一個規格;當幫條直徑與主筋相同時,幫條級別可與主筋相同或低一個級別。
1.施焊前,鋼筋的裝配與定位,應符合下列要求:
(1)採用幫條焊時,兩主筋端面之間的間隙應為2~5mm;
(2)採用搭接焊時,焊接端鋼筋應預彎,並應使兩鋼筋的軸線在一直線上;
(3)幫條和主筋之間應採用四點定位焊固定(圖9-85a);搭接焊時,應採用兩點固定(圖9-85b);定位焊縫與幫條端部或搭接端部的距離應大於或等於20mm。
2.施焊時,應在幫條焊或搭接焊形成焊縫中引弧;在端頭收弧前應填滿弧坑,並應使主焊縫與定位焊縫的始端和終端熔合。
3.幫條焊或搭接焊的焊縫厚度h不應小於主筋直徑的0.3倍,焊縫寬度b不應小於主筋直徑的0.7倍(圖9-86)。
4.鋼筋與鋼板搭接焊時,搭接長度見表9-37。焊縫寬度不得小於鋼筋直徑的0.5倍,焊縫厚度不得小於鋼筋直徑的0.35倍。
預埋件電弧焊
預埋件T字接頭電弧焊分為貼角焊和穿孔塞焊兩種(圖9-87)。
採用貼角焊時,焊縫的焊腳K:對HPB235級鋼筋不得小於0.5d,對HRB335級鋼筋,不得小於0.6d(d為鋼筋直徑)。
採用穿孔塞焊時,鋼板的孔洞應做成喇叭口,其內口直徑應比鋼筋直徑d大4mm,傾斜角度為45°,鋼筋縮進2mm。
施焊中,電流不宜過大,不得使鋼筋咬邊和燒傷。
剖口焊
1.施焊前的準備工作,應符合下列要求:
(1)鋼筋坡口面應平順,切口邊緣不得有裂紋、鈍邊和缺稜;
(2)鋼筋坡口平焊時,V形坡口角度宜為55°~65°(圖9-88a);坡口立焊時,坡口角度宜為40°~55°,其中下鋼筋為0°~10°,上鋼筋為35°~45°(圖9-88b);
(a)坡口平焊:(b)坡口立焊
(3)鋼墊板的長度宜為40~60mm,厚度宜為4~6mm;坡口平焊時,墊板寬度應為鋼筋直徑加10mm;立焊時,墊板寬度宜等於鋼筋直徑。
(4)鋼筋根部間隙,坡口平焊時宜為4~6mm;立焊時,宜為3~5mm;其最大間隙均不宜超過10mm。
2.剖口焊工藝,應符合下列要求:
(1)焊縫根部、坡口端面以及鋼筋與鋼板之間均應熔合。焊接過程中應經常清渣。鋼筋與鋼墊板之間,應加焊2~3層側面焊縫;
(2)宜採用幾個接頭輪流進行施焊;
(3)焊縫的寬度應大於V形坡口的邊緣2~3mm,焊縫餘高不得大於3mm,並宜平緩過渡至鋼筋表面;
(4)當發現接頭中有弧坑、氣孔及咬邊等缺陷時,應立即補焊。HRB400級鋼筋接頭冷卻後補焊時,應採用氧乙炔焰預熱。
熔槽幫條焊
熔槽幫條焊的規格與尺寸,見表9-37。焊接時應加角鋼作墊板模。角鋼的邊長宜為40~60mm,長度宜為80~100mm。其焊接工藝應符合下列要求:
(1)鋼筋端頭應加工平整,兩根鋼筋端面的間隙應為10~16mm。
(2)從接縫處墊板引弧後應連續施焊,並應使鋼筋端頭熔合,防止未焊透、氣孔或夾渣;
(3)焊接過程中應停焊清渣一次,焊平後再進行焊縫餘高的焊接,其高度不得大於3mm;
(4)鋼筋與角鋼墊板之間,應加焊側面焊縫1~3層,焊縫應飽滿,表面應平整。
電弧焊接頭質量檢驗
1.取樣數量
電弧焊接頭外觀檢查,應在清渣後逐個進行目測或量測。當進行力學性能試驗時,應按下列規定抽取試件:
(1)以300個同一接頭形式、同一鋼筋級別的接頭作為一批,從成品中每批隨機切取3個接頭進行拉伸試驗;
(2)在裝配式結構中,可按生產條件製作模擬構件。
2.外觀檢查
鋼筋電弧焊接頭外觀檢查結果,應符合下列要求:
(1)焊縫表面應平整,不得有凹陷或焊瘤。
(2)焊接接頭區域不得有裂紋;
(3)焊接接頭尺寸的允許偏差及咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值,應符合表9-48的規定;
(4)坡口焊、熔槽幫條焊接頭的焊縫餘高不得大於3mm;
(5)預埋件T字接頭的鋼筋間距偏差不應大於10mm,鋼筋相對鋼板的直角偏差不得大於4°。
外觀檢查不合格的接頭、經修整或補強後,可提交二次驗收。
3.拉伸試驗
鋼筋電弧焊接頭拉伸試驗結果,應符合下列要求:
(1)3個熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強度均不得小於該級別鋼筋規定的抗拉強度;
(2)3個接頭試件均應斷於焊縫之外,並應至少有2個試件呈延性斷裂;
當試驗結果,有一個試件的抗拉強度小於規定值,或有1個試件斷於焊縫,或有2個試件發生脆性斷裂時,應再取6個試件進行復驗。複驗結果當有一個試件抗拉強度小於規定值,或有一個試件斷於焊縫,或有3個試件呈脆性斷裂時,應確認該批接頭為不合格品。
模擬試件試驗結果不符合要求時,複驗應再從成品中切取,其數量和要求應與初始試驗時相同。
預埋件鋼筋T形接頭的拉伸試驗,可參照9-5-7-5條執行。
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