钢筋手工电弧焊工艺标准 (411-1996)

'钢筋手工电弧焊工艺标准(411-1996)范围    本工艺标准适用于工业与民用建筑的钢筋及埋件手工电弧焊。施工准备    2.1  材料及主要机具：    2.1.1  钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。预埋件的锚爪应用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。钢筋应无老锈和油污。    2.1.2  钢材：预埋件的钢材不得有裂缝、锈蚀、斑痕、变形，其断面尺寸和机械性能应符合设计要求。    2.1.3  焊条：焊条的牌号应符合设计规定。如设计无规定时，应符合表4-14的要求，焊条质量应符合以下要求：                           钢筋电弧焊使用的焊条牌号                 表4-14项次钢筋级别搭接焊、帮条焊坡口焊1Ⅰ级E4303  E4303E43032Ⅱ级E4303  E4303E50033Ⅲ级E5003 E5003E55034Ⅰ、Ⅱ级与钢板焊接E4303    注：不含25MnSi钢筋。    2.1.3.1  药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷，并不得有肉眼看得出的偏心度。    2.1.3.2  焊接过程中，电弧应燃烧稳定，药皮熔化均匀，无成块脱落现象。    2.1.3.3  焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用。    2.1.3.4  焊条必须有出厂合格证。    2.1.4  弧焊机、焊接电缆、电焊钳、面罩、堑子、钢丝刷、锉刀、榔头、钢字码等。    2.2  作业条件：    2.2.1  焊工必须持有考试合格证。    2.2.2  帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定。    2.2.3  电源应符合要求。    2.2.4  作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电、中毒及火灾等事故。     2.2.5  熟悉图纸，做好技术交流。操作工艺    3.1  工艺流程：检查设备→选择焊接参数→试焊作模拟试件→送试→确定焊接参数→施焊→质量检验    3.2  检查电源、焊机及工具。焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋。    3.3  选择焊接参数。根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径、焊接层数和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。    3.4  试焊、做模拟试件。在每批钢筋正式焊接前，应焊接3个模拟试件做拉力试验，经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。    3.5  施焊操作：    3.5.1  引弧：带有垫板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋垫板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝的部位，防止烧伤主筋。    3.5.2  定位：焊接时应先焊定位点再施焊。    3.5.3  运条：运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。    3.5.4  收弧：收弧时，应将熔池填满，拉灭电弧时，应将熔池填满，注意不要在工作表面造成电弧擦伤。    3.5.5  多层焊：如钢筋直径较大，需要进行多层施焊时，应分层间断施焊，每焊一层后，应清渣再焊接下一层。应保证焊缝的高度和长度。    3.5.6  熔合：焊接过程中应有足够的熔深。主焊缝与定位焊缝应结合良好，避免气孔、夹渣和烧伤缺陷，并防止产生裂缝。    3.5.7  平焊：平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象，防止熔渣流到铁水前面。熔池也应控制成椭圆形，一般采用右焊法，焊条与工作表面成70°。    3.5.8  立焊：立焊时，铁水与熔渣易分离。要防止熔池温度过高，铁水下坠形成焊瘤，操作时焊条与垂直面形成60°～80°角。使电弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道时，应压住电弧向上运条，同时作较小的横向摆动，其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。    3.5.9  横焊；焊条倾斜70°～80°，防止铁水受自重作用坠到厂坡口上。运条到上坡口处不作运弧停顿，迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作，依次均速进行焊接。    3.5.10  仰焊：仰焊时宜用小电流短弧焊接，溶地宜薄，里应确保与母材熔合良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条与焊接方向成8°～90°角。其余各层焊条横摆，并在坡口侧略停顿稳弧，保证两侧熔合。    3.5.11  钢筋帮条焊：     3.5.11.1  钢筋帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。钢筋帮条焊宜采用双面焊，见图4-27（a），不能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图4-27（b）。         图4-27  钢筋帮焊接头    帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其帮条长度l见表4-15。如帮条级别与主筋相同时，帮条的直径可以比主筋直径小一个规格。如帮条直径与主筋相同时，帮条钢筋可比主筋低一个级别。    3.5.11.2  钢筋帮条接头的焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d，见图4-28。                                 钢筋帮条长度                       表4-15项  次钢筋级别焊缝型式帮条长度l单面焊 双面焊≥8d ≥4d单面焊 双面焊≥10d ≥5d    注：d为主筋直径。                    图4-28  焊缝尺寸示意图 a椇阜炜矶龋籬椇阜旌穸?图4-29    3.5.11.3  钢筋帮条焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：    a. 两主筋端头之间，应留2～5mm的间隙。    b. 帮条与主筋之间用四点定位固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。    c. 焊接时，引弧应在帮条的一端开始，收弧应在帮条钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。    3.5.12  钢筋搭接焊：    3.5.12.1  钢筋搭接焊：适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。焊接时，宜采用双面焊，见图4-29（a）。木能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图4-29（b）。搭接长度l应与帮条长度相同，见表4-15。    3.5.12.2  搭接接头的焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d。    3.5.12.3  搭接焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：    a. 搭接焊时，钢筋应预弯，以保证两钢筋的轴线在一轴线上。    在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，如钢筋预弯确有困难，可适当预弯。    b. 搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离搭接端部20mm以上。    c. 焊接时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。     3.5.13  预埋件T形接头电弧焊：预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种，见图4-30。       图4-30  预埋件T形接头(a)贴角焊；(b)穿孔塞    焊接时，应符合下列要求：    3.5.13.1  钢板厚度δ不小于0.6d，并不宜小于6mm。    3.5.13.2  钢筋应采用Ⅰ、Ⅱ级。受力锚固钢筋直径不宜小于8mm，构造锚固钢筋直径不宜小于6mm。锚固钢筋直径在6～25mm以内，可采用贴角焊；锚固钢筋直径为20～32mm时，宜采用穿孔塞焊。    3.5.13.3  采用Ⅰ级钢筋时，贴角焊缝焊脚K不小于0.5d；采用Ⅱ级钢筋时，焊缝焊脚k不小于0.6d。    3.5.13.4  焊接电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。    3.5.14  钢筋与钢板搭接焊：钢筋与钢板搭接焊时，接头形式见图4-31。Ⅰ级钢筋的搭接长度l不小于5d。焊缝宽度b不小于0.5d，焊缝厚度h不小于0.35d。      图4-31  钢筋与钢板搭接头    3.5.15  在装配式框架结构的安装中，钢筋焊接应符合下列要求。    3.5.15.1  两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲击。如冷弯矫正有困难，可采用氧乙炔焰加热后矫正，加热温度不得超过850℃，避免烧伤钢筋。    3.5.15.2  焊接时，应选择合理的焊接顺序，对于柱间节点，可对称焊接，以减少结构的变形。    3.5.16  钢筋低温焊接：    3.5.6.1  在环境温度低于- 5℃的条件下进行焊接时，为钢筋低温焊接。低温焊接时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级时，应有档风措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。    3.5.16.2  钢筋低温电弧焊时，焊接工艺应符合下列要求：    a. 进行帮条平焊或搭接平焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在150～350℃之间，以起到缓冷的作用。    b. Ⅱ、Ⅲ级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4～6mm，见图4-32，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，改善接头的性能。       图4-32  钢筋低温焊接回火焊道示意图（ａ）帮条焊；（ｂ）搭接焊；（ｃ）坡口焊    c. 焊接电流略微增大，焊接速度适当减慢。 质量标准    4.1  保证项目：    4.1.1  钢筋的品种和质量，焊条的牌号、性能及接头中使用的钢板和型钢，均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：检查出厂证明书和试验报告单。    4.1.2  钢筋的规格、焊接接头的位置，同一截面内接头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  弧焊接头的强度检验必须合格。    从成品中每批切取5个接头进行抗拉试验。对于装配式结构节点的钢筋焊接接头，可按生产条件制作模拟试件。    在工厂焊接条件下，以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式）为一批。    在现场安装条件下，每一至二楼层中以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式、同焊接位置）作为一批，不足300个时，仍作为一批。    检验方法：检查焊接试件试验报告单。    4.2  基本项目：操作者应在接头清渣后逐个检查焊件的外观质量，其检查结果应符合下列要求：    4.2.1  焊接表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。    4.2.2  接头处不得有裂纹。    4.2.3  咬边深度、气孔、夹渣的数量和大小，以及接头尺寸偏差，不得超过表4-16所规定的数值。                    钢筋电弧接头尺寸偏差及缺陷允许值（mm）         表4-16项次项          目允许偏差检验方法1 帮条沿接头中心线的纵向偏移0.5d尺量  接头弯折  预埋件T形接头钢筋间距4° 不大于10 3 接头处钢筋轴线的偏移0.1d 且不大于3尺量  +0.05d 0   0.1d 0 尺量6 焊缝长度-0.5d7 横向咬边深度0.5目测 焊缝气孔及夹渣的数量和大小在长2d 的焊  缝表面上预埋件T形接头气孔        2个、6mm23个，         直径不大于1.5    注：1. d为钢筋直径。        2. 负温下，咬边深度不大于0.2mm。    外观检查不合格的接头，经修整或补强后可提交二次验收。     检验方法：目测或量测。成品保护    注意对已绑扎好的钢筋骨架的保护，不乱踩乱拆，不粘油污，在施工中拆乱的骨架要认真修复，保证钢筋骨架中各种钢筋位置正确。应注意的质量问题    6.1  检查帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移，以及钢材表面质量情况，不符合要求时不得焊接。    6.2  搭接线应与钢筋接触良好，不得随意乱搭，防止打弧。    6.3  带有钢板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝部位，不得随意引弧，防止烧伤主筋。    6.4  根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。    6.5  焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满。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或试验报告单。    7.2  钢筋机械性能试验报告。    7.3  进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。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显著不正常的，应有化学成分检验报告。    7.4  钢筋接头拉伸试验报告。    7.5  预埋件钢筋T形接头拉伸试验报告。    7.6  焊条出厂合格证。 '