鋼筋焊接要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

      三十三、鋼筋焊接要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
     （一）鋼筋焊接要求
      1．熱軋鋼筋的對(duì)焊，可采用閃光對(duì)焊、電弧焊、電渣壓力焊或氣壓焊；鋼筋與鋼板的T型連接，宜采用埋弧壓力焊或電弧焊；冷拉鋼筋的閃光對(duì)焊或電弧焊，應(yīng)在冷拉前進(jìn)行；冷拔低碳鋼絲的接頭，不得焊接。
      2．鋼筋焊接前，必須針對(duì)施工條件進(jìn)行試焊，合格后方可施焊。焊工必須有上崗合格證，并在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行焊接操作。
      3．軸心受拉、小偏心受拉桿件，軸心受壓和偏心受壓柱中的受壓鋼筋其直徑大于32mm時(shí)，鋼筋接頭均應(yīng)焊接；普通混凝土中直徑大于22mm的鋼筋，宜采用焊接；對(duì)有抗震要求的受力鋼筋的接頭，宜優(yōu)先采用焊接；鋼筋接頭不宜設(shè)置在梁端、柱端的箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)。

     （二）鋼筋焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
      1．外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
     （1）焊接之前必須清除鋼筋、鋼絲或鋼板焊接處的鐵銹和油污；鋼筋端部的扭曲、彎折應(yīng)予以矯直或切除。
     （2）鋼筋閃光對(duì)焊接頭處不得有橫向裂紋，與電極接觸處的鋼筋表面，對(duì)于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋不得有明顯的燒傷；對(duì)于Ⅳ級(jí)鋼筋不得有燒傷；低溫對(duì)焊時(shí)，對(duì)于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)鋼筋均不得有燒傷。
     （3）鋼筋電弧焊接頭，焊縫表面應(yīng)平整。不得有凹陷或焊瘤；接頭區(qū)域不得有裂紋；接頭處用小錘敲擊時(shí)，應(yīng)發(fā)出與原鋼筋同樣的清脆聲。
     （4）電阻點(diǎn)焊焊接骨架和網(wǎng)片的焊點(diǎn)處熔化金屬均勻，焊點(diǎn)無(wú)脫落、漏焊、裂紋、多孔性缺陷及明顯的燒傷現(xiàn)象；熱軋鋼筋焊點(diǎn)時(shí)，壓人深應(yīng)滿足規(guī)定。
     （5）預(yù)埋件鋼筋T形接頭焊包應(yīng)均勻，焊腳對(duì)不得小于鋼筋直徑的0.5倍（Ⅰ級(jí)筋）、0.6倍（Ⅱ級(jí)筋）。不得使鋼筋咬邊和燒傷，鋼板無(wú)焊穿、根部應(yīng)無(wú)凹陷現(xiàn)象，焊縫不得有裂縫、央渣和大氣孔。
     （6）鋼筋焊接應(yīng)符合建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JGJ18—96）《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
      2．焊接實(shí)測(cè)實(shí)量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
      焊接缺陷及尺寸允許偏差見(jiàn)表2-4-6，表2-4-7，表2-4-8。
      三十四、鋼筋閃光對(duì)焊的質(zhì)量缺陷及防治
     （一）未焊透或脆斷
      1．現(xiàn)象：
     （1）焊口局部區(qū)域未能相互結(jié)晶，焊合不良，接頭墩粗變形量很小，擠出的金屬光刺極不均勻，多集中于上口，并產(chǎn)生嚴(yán)重脹開(kāi)現(xiàn)象為未焊透。
     （2）低應(yīng)力狀態(tài)下，接頭處發(fā)生無(wú)預(yù)兆的突然斷裂。脆斷包括淬硬脆斷，過(guò)熱脆斷和燒傷脆斷。
      2．危害：接頭處達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的力學(xué)強(qiáng)度，使接頭焊件不合格。
      3．原因分析：
     （1）焊接工藝方法不當(dāng)，如鋼筋截面太小與對(duì)焊工藝不匹配。
     （2）焊接參數(shù)選擇不合適，如燒化留量太小，燒化速度太快，造成焊件端面加強(qiáng)不足，不均勻，未形成較均勻的熔化金屬層。
     （3）對(duì)于某些焊接性能較差的鋼筋，焊后熱處理效果不良，形成脆斷。
      4．預(yù)防措施：
     （1）鋼筋直徑Ⅰ級(jí)在20mm以下，Ⅱ級(jí)在18mm以下，Ⅱ級(jí)在16mm以下采用連續(xù)閃光焊工藝，其他直徑采用預(yù)熱閃光焊工藝。對(duì)焊接性“有限制”的鋼筋，均采取閃光——預(yù)熱——閃光焊工藝（Ⅲ級(jí)以上的低合金鋼筋，均至少為焊接性“有限制”的鋼筋）。
     （2）重視預(yù)熱作用，掌握預(yù)熱要領(lǐng)，增加預(yù)熱程度，力求擴(kuò)大沿焊件縱向的加熱區(qū)域，減小溫度梯度。
     （3）采取正常的燒化過(guò)程，使焊件獲得符合要求的溫度分布。盡可能平整的端面以及較均勻的熔化金屬層，為提高接頭質(zhì)量創(chuàng)造條件；避免采用過(guò)高的變壓器級(jí)數(shù)施焊，提高加熱效果。
     （4）正確控制熱處理程度，對(duì)準(zhǔn)焊的Ⅳ級(jí)鋼筋，焊后熱處理，第一，避免快速加熱或冷卻；第二，正確控制加熱溫度。
     （5）加快臨近頂鍛時(shí)的燒化程度；加快頂鍛速度；增大頂鍛壓力。
      5．治理方法：返工重新對(duì)焊。

     （二）過(guò)熱、燒傷及塑性不良
      1．現(xiàn)象：
     （1）焊縫或近縫區(qū)斷口上可見(jiàn)粗晶狀態(tài)稱為過(guò)熱。
     （2）鋼筋與電極接觸處在焊接時(shí)產(chǎn)生的熔化狀態(tài)稱為燒傷。
     （3）接頭冷彎試驗(yàn)時(shí)，受拉區(qū)在橫肋根部產(chǎn)生大于0.15mm的裂紋稱為塑性不良。
      2．危害：對(duì)焊接頭不合格
      3．原因分析：對(duì)焊施焊操作不善。如預(yù)熱過(guò)分造成過(guò)熱；電極外形不當(dāng)或嚴(yán)重變形，電極太臟造成燒傷；調(diào)伸長(zhǎng)度過(guò)小，頂鍛留量過(guò)大造成塑性不良。
      4．預(yù)防措施：改善對(duì)焊施焊操作方法。如嚴(yán)格控制頂鍛時(shí)的溫度及留量，采用適宜預(yù)熱方式和程度預(yù)防過(guò)熱。經(jīng)常修整電極外形，保持電極表面干凈，導(dǎo)電良好，清除鋼筋端部130mm長(zhǎng)度范圍銹斑和污物預(yù)防燒傷；在不致發(fā)生旁彎前提下，盡量加大調(diào)伸長(zhǎng)度，采取適宜燒化留量，采取適當(dāng)頂鍛留量，快速有力完成頂鍛過(guò)程預(yù)防塑性不良。加快燒化速度，縮短焊接時(shí)間。避免過(guò)多帶電頂鍛。
      5．治理方法：切除接頭部分，重新對(duì)焊。

     （三）接頭彎折或偏心
      1．現(xiàn)象：接頭處發(fā)生彎折，折角超過(guò)規(guī)定，或接頭處偏心，軸線偏移大于0.1d（d為鋼筋直徑）或2mm。  
      2．危害：鋼筋接頭處兩根鋼筋的作用線不在一條直線上，當(dāng)鋼筋承受拉力作用時(shí)，產(chǎn)生附加應(yīng)力而提前斷裂。
      3．原因分析：
     （1）鋼筋對(duì)焊端面歪斜。
     （2）電極變形太大或安裝不準(zhǔn)確。
     （3）對(duì)焊機(jī)夾具晃動(dòng)太大。
     （4）對(duì)焊操作不規(guī)范、不認(rèn)真。
      4．預(yù)防措施：
     （1）鋼筋端頭不良時(shí)，焊前應(yīng)予以矯盲或切除。
     （2）經(jīng)常保持電極正常外形，變形較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)修理或更換，安裝時(shí)應(yīng)力求位置準(zhǔn)確。焊接前，正確調(diào)整電極位置。
     （3）夾具如凼磨損晃動(dòng)較大，應(yīng)及時(shí)維修。
     （4）接頭焊畢，稍冷卻后再小心地移動(dòng)鋼筋。五、鋼筋電弧焊的質(zhì)量缺陷及防治鋼筋電弧焊接頭中常見(jiàn)的焊接缺陷有兩種：一種是外部缺陷。另一種是內(nèi)部缺陷。有的缺陷既可能存在外部，也可能存在內(nèi)部，如氣孔。裂紋等。 

     （一）注意的幾個(gè)問(wèn)題
      鋼筋電弧焊是橋梁工程中廣泛采用的方法，為保證焊接質(zhì)量，一定要注意做到以下幾點(diǎn)：
      1．鋼筋及焊條均有出廠質(zhì)量證明或合格證；焊件要檢驗(yàn)合格后方可施焊。
      2．焊條使用前必須要烘干才能使用。焊條使用前應(yīng)進(jìn)行外觀檢查——藥皮應(yīng)無(wú)裂縫、氣孔、凹凸不平等缺陷，并進(jìn)行工藝試驗(yàn)。
      3．焊條牌號(hào)應(yīng)與施焊鋼筋相匹配。如3號(hào)鋼用結(jié)42焊條，Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋象20錳硅、25錳硅、5號(hào)鋼多數(shù)用結(jié)50焊條。冬季室外施焊及重要結(jié)構(gòu)。應(yīng)相對(duì)選質(zhì)量較好焊條。
      以下介紹常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生原因及防治方法。

     （二）焊縫尺寸偏差
      1．現(xiàn)象：
     （1）幫條及搭接接頭焊縫長(zhǎng)度不足。
     （2）幫條沿接頭中心線縱向偏移。
     （3）接頭處鋼筋軸線彎折和偏移。
     （4）焊縫尺寸不足或過(guò)大。
      2．危害：接頭處機(jī)械性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的程度，接頭處兩鋼筋受力線不在一條直線上，產(chǎn)生附加應(yīng)力。
      3．原因分析：
     （1）焊前準(zhǔn)備工作沒(méi)有做好，操作不認(rèn)真。
     （2）原預(yù)埋件位置偏移過(guò)大。
     （3）下料不準(zhǔn)確。
      4．防治方法：
     （1）鋼筋下料和配料應(yīng)由專人進(jìn)行，檢查合格后方準(zhǔn)予焊接。
     （2）焊接過(guò)程中應(yīng)精心操作。
     （3）預(yù)埋件鋼筋的相對(duì)位置應(yīng)嚴(yán)格控制。

     （三）焊縫成型不良
      1．現(xiàn)象：焊縫表面凹凸不平，寬窄不勻。
      2．危害：此缺陷易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)承受動(dòng)載不利。
      3．原因分析：焊工操作不當(dāng)；焊接參數(shù)選擇不適。
      4．預(yù)防措施：選擇合適的焊接參數(shù)；要求焊工精心操作。
      5．治理方法：仔細(xì)清渣后精心補(bǔ)焊一層。

     （四）未焊透或夾渣
      1．現(xiàn)象：
     （1）焊縫金屬與鋼筋之間有局部未熔合，便會(huì)形成沒(méi)有焊透的現(xiàn)象。根據(jù)未焊透產(chǎn)生的部位不同，分為根部未焊透，邊緣未焊透和層間未焊透等情況。
     （2）焊縫金屬中存在塊狀或彌散狀非金屬夾渣物。
      2．危害：搭接焊縫強(qiáng)度不高。
      3．原因分析：
     （1）搭接焊及幫條焊中，電流不適當(dāng)或操作不熟練。坡口接頭，如焊接電流過(guò)小，焊接速度太快，鈍邊太大，間隙過(guò)小或操作不當(dāng)，焊條偏于坡口一邊，均會(huì)產(chǎn)生未焊透現(xiàn)象。
     （2）準(zhǔn)備工作未做好或操作技術(shù)不熟練引起夾渣。夾渣也可能來(lái)自鋼筋表面的鐵銹、氧化皮、水泥漿等污物，或焊條藥皮滲入焊縫金屬所致。多層施焊時(shí)，熔渣沒(méi)有清除干凈，也會(huì)造成層間夾渣。
      4．預(yù)防措施：
     （1）鋼筋坡口加工應(yīng)由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行，不得采用電弧切割；氣割溶渣及氧化鐵皮，焊前需清除干凈；合理選擇焊條直徑，焊接電流及適當(dāng)放慢焊接速度等來(lái)預(yù)防未焊透。
     （2）采用焊接工藝性能良好的焊條，正確選擇焊接電流；焊接時(shí)必須將焊接區(qū)域內(nèi)的臟物清除干凈。多層施焊時(shí)，應(yīng)層層清除焊渣。施焊中，應(yīng)適當(dāng)將電弧拉長(zhǎng)，利用電弧熱量和吹力，將熔渣吹到旁邊或后邊，來(lái)預(yù)防夾渣。  
      5．治理方法：
     （1）焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鋼筋上有臟物或焊縫上有熔渣，焊到該處應(yīng)將電弧適當(dāng)拉長(zhǎng)，并稍加停留，使該處熔化范圍擴(kuò)大，以把臟物或熔渣再次熔化吹走，直至形成清亮熔池為止。
     （2）未焊透應(yīng)鏟除重焊。

     （五）電弧燒傷鋼筋表面
      1．現(xiàn)象：鋼筋表面局部有缺肉或凹坑。
      2．危害：電弧燒傷鋼筋表面對(duì)鋼筋有嚴(yán)重的脆化作用，往往是發(fā)生脆性破壞的起點(diǎn)。
      3．原因分析：操作不慎，使焊條，焊把等與鋼筋非焊接部位接觸，短暫地引起電弧后，將鋼筋表面局部燒傷，形成“鈍肉”或凹坑或產(chǎn)生淬硬組織。
      4．預(yù)防措施：
     （1）精心操作。
     （2）不得在非焊接部位隨意引燃電弧。
     （3）避免帶電金屬與鋼筋相碰引起電弧。地線與鋼筋接觸良好緊固。
      5．治理方法：外觀檢查中發(fā)現(xiàn)Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋有燒傷缺陷時(shí)，應(yīng)予以鏟除磨平，視情況焊補(bǔ)加固，然后進(jìn)行回火處理，回火溫度一般為500～600℃為宜。

     （六）裂紋、氣孔
      1．現(xiàn)象：
     （1）按產(chǎn)生部位不同，可分為縱向裂紋、橫向裂紋、熔合線裂紋、焊縫根部裂紋、弧坑裂紋以及熱影響區(qū)裂紋等。按產(chǎn)生的溫度和時(shí)間不同，而分為熱裂紋和冷裂紋。
     （2）焊接熔池中，氣體來(lái)不及逸出，而停留在焊縫中形成的孔眼，大半呈球狀。根據(jù)其分布可分為疏散氣孔、密集氣孔和連續(xù)氣孔等。
      2．危害：焊縫有裂紋和氣孔，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成焊縫力學(xué)性能降低。
      3．原因分析：
     （1）焊接碳、錳、硫、磷化學(xué)成分含量相當(dāng)高的鋼筋時(shí)，在焊接熱循環(huán)的作用下，近縫區(qū)易產(chǎn)生淬火組織。這種脆性組織加上較大的收縮應(yīng)力。容易導(dǎo)致焊接或近縫區(qū)產(chǎn)生裂紋。
     （2）焊條質(zhì)量低劣；焊接次序不合理，焊接環(huán)境溫度偏低或風(fēng)速大，焊接參數(shù)選擇不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生裂紋。
     （3）堿性低氫型焊條受潮；酸性焊條烘干溫度過(guò)高。造成藥皮變質(zhì)失效；鋼筋焊接區(qū)域內(nèi)清理工作不徹底；焊條藥皮偏心或磁偏吹造成電弧強(qiáng)烈不穩(wěn)定；焊接電流過(guò)大，焊條發(fā)紅造成保護(hù)失效，空氣侵入或焊接速度過(guò)快，空氣濕度太高，均造成氣孔。
      4．預(yù)防措施：
     （1）為防止產(chǎn)生裂紋，除選擇質(zhì)量符合要求的鋼筋和焊條外，還應(yīng)選擇合理的焊接參數(shù)和次序。
     （2）負(fù)溫焊接時(shí)，環(huán)境溫度不應(yīng)低于一20C，并應(yīng)采取控溫循環(huán)施焊，必要時(shí)應(yīng)采取擋風(fēng)、防雪、焊前預(yù)熱、焊后緩冷或熱處理等措施，剛焊完的接頭防止碰到雨雪，預(yù)防產(chǎn)生裂紋。
     （3）各種焊條均應(yīng)按說(shuō)明書(shū)規(guī)定溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干。藥皮開(kāi)裂、剝落、偏心過(guò)大及焊芯銹蝕的焊條不得使用；鋼筋焊接區(qū)域內(nèi)的水、銹、油、熔渣及水泥漿等必須清除干凈，風(fēng)雪天氣不能焊接，以預(yù)防產(chǎn)生焊縫氣孔。
     （4）電焊過(guò)程中，引弧及收弧時(shí)，均應(yīng)拉長(zhǎng)電弧，適當(dāng)加熱，收弧時(shí)先拉長(zhǎng)電弧，然后縮短電弧，稍停一會(huì)再斷弧。整個(gè)過(guò)程中可適當(dāng)加在焊接電流，降低焊速，使熔池中氣體完全逸出。