鋼筋手工電弧焊工藝標準 (411-1996)
2004-12-30 00:00
范圍
本工藝標準適用于工業(yè)與民用建筑的鋼筋及埋件手工電弧焊。
施工準備
2.1 材料及主要機具：
2.1.1 鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設(shè)計要求，有出廠證明書及復(fù)試報告單。進口鋼筋還應(yīng)有化學(xué)復(fù)試單，其化學(xué)成分應(yīng)滿足焊接要求，并應(yīng)有可焊性試驗。預(yù)埋件的錨爪應(yīng)用Ⅰ、Ⅱ級鋼筋。鋼筋應(yīng)無老銹和油污。
2.1.2 鋼材：預(yù)埋件的鋼材不得有裂縫、銹蝕、斑痕、變形，其斷面尺寸和機械性能應(yīng)符合設(shè)計要求。
2.1.3 焊條：焊條的牌號應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。如設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)符合表4-14的要求，焊條質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：
鋼筋電弧焊使用的焊條牌號 表4-14
項次 鋼筋級別 搭接焊、幫條焊 坡口焊
1 Ⅰ級 E4303 E4303 E4303
2 Ⅱ級 E4303 E4303 E5003
3 Ⅲ級 E5003 E5003 E5503
4 Ⅰ、Ⅱ級與鋼板焊接 E4303
注：不含25MnSi鋼筋。
2.1.3.1 藥皮應(yīng)無裂縫、氣孔、凹凸不平等缺陷，并不得有肉眼看得出的偏心度。
2.1.3.2 焊接過程中，電弧應(yīng)燃燒穩(wěn)定，藥皮熔化均勻，無成塊脫落現(xiàn)象。
2.1.3.3 焊條必須根據(jù)焊條說明書的要求烘干后才能使用。
2.1.3.4 焊條必須有出廠合格證。
2.1.4 弧焊機、焊接電纜、電焊鉗、面罩、塹子、鋼絲刷、銼刀、榔頭、鋼字碼等。
2.2 作業(yè)條件：
2.2.1 焊工必須持有考試合格證。
2.2.2 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。
2.2.3 電源應(yīng)符合要求。
2.2.4 作業(yè)場地要有安全防護設(shè)施、防火和必要的通風措施，防止發(fā)生燒傷、觸電、中毒及火災(zāi)等事故。
2.2.5 熟悉圖紙，做好技術(shù)交流。
操作工藝
3.1 工藝流程：
檢查設(shè)備 → 選擇焊接參數(shù) → 試焊作模擬試件 → 送試 → 確定焊接參數(shù) →
施焊 → 質(zhì)量檢驗
3.2 檢查電源、焊機及工具。焊接地線應(yīng)與鋼筋接觸良好，防止因起弧而燒傷鋼筋。
3.3 選擇焊接參數(shù)。根據(jù)鋼筋級別、直徑、接頭型式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑、焊接層數(shù)和焊接電流，保證焊縫與鋼筋熔合良好。
3.4 試焊、做模擬試件。在每批鋼筋正式焊接前，應(yīng)焊接3個模擬試件做拉力試驗，經(jīng)試驗合格后，方可按確定的焊接參數(shù)成批生產(chǎn)。
3.5 施焊操作：
3.5.1 引?。簬в袎|板或幫條的接頭，引弧應(yīng)在鋼板或幫條上進行。無鋼筋墊板或無幫條的接頭，引弧應(yīng)在形成焊縫的部位，防止燒傷主筋。
3.5.2 定位：焊接時應(yīng)先焊定位點再施焊。
3.5.3 運條：運條時的直線前進、橫向擺動和送進焊條三個動作要協(xié)調(diào)平穩(wěn)。
3.5.4 收?。菏栈r，應(yīng)將熔池填滿，拉滅電弧時，應(yīng)將熔池填滿，注意不要在工作表面造成電弧擦傷。
3.5.5 多層焊：如鋼筋直徑較大，需要進行多層施焊時，應(yīng)分層間斷施焊，每焊一層后，應(yīng)清渣再焊接下一層。應(yīng)保證焊縫的高度和長度。
3.5.6 熔合：焊接過程中應(yīng)有足夠的熔深。主焊縫與定位焊縫應(yīng)結(jié)合良好，避免氣孔、夾渣和燒傷缺陷，并防止產(chǎn)生裂縫。
3.5.7 平焊：平焊時要注意熔渣和鐵水混合不清的現(xiàn)象，防止熔渣流到鐵水前面。熔池也應(yīng)控制成橢圓形，一般采用右焊法，焊條與工作表面成70°。
3.5.8 立焊：立焊時，鐵水與熔渣易分離。要防止熔池溫度過高，鐵水下墜形成焊瘤，操作時焊條與垂直面形成60°～80°角。使電弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道時，應(yīng)壓住電弧向上運條，同時作較小的橫向擺動，其余各層用半圓形橫向擺動加挑弧法向上焊接。
3.5.9 橫焊；焊條傾斜70°～80°，防止鐵水受自重作用墜到廠坡口上。運條到上坡口處不作運弧停頓，迅速帶到下坡口根部作微小橫拉穩(wěn)弧動作，依次均速進行焊接。
3.5.10 仰焊：仰焊時宜用小電流短弧焊接，溶地宜薄，里應(yīng)確保與母材熔合良好。第一層焊縫用短電弧作前后推拉動作，焊條與焊接方向成8°～90°角。其余各層焊條橫擺，并在坡口側(cè)略停頓穩(wěn)弧，保證兩側(cè)熔合。
3.5.11 鋼筋幫條焊：
3.5.11.1 鋼筋幫條焊適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋。鋼筋幫條焊宜采用雙面焊，見圖4-27（a），不能進行雙面焊時，也可采用單面焊，見圖4-27（b）。
圖4-27 鋼筋幫焊接頭
幫條宜采用與主筋同級別、同直徑的鋼筋制作，其幫條長度l見表4-15。如幫條級別與主筋相同時，幫條的直徑可以比主筋直徑小一個規(guī)格。如幫條直徑與主筋相同時，幫條鋼筋可比主筋低一個級別。
3.5.11.2 鋼筋幫條接頭的焊縫厚度h應(yīng)不小于0.3d，焊縫寬度b不小于0.7d，見圖4-28。
鋼筋幫條長度 表4-15
項 次鋼筋級別 焊縫型式 幫條長度l
單面焊 雙面焊 ≥8d ≥4d
單面焊 雙面焊 ≥10d ≥5d
注：d為主筋直徑。
圖4-28 焊縫尺寸示意圖
a椇阜煒磯齲籬椇阜旌穸? 圖4-29
3.5.11.3 鋼筋幫條焊時，鋼筋的裝配和焊接應(yīng)符合下列要求：
a. 兩主筋端頭之間，應(yīng)留2～5mm的間隙。
b. 幫條與主筋之間用四點定位固定，定位焊縫應(yīng)離幫條端部20mm以上。
c. 焊接時，引弧應(yīng)在幫條的一端開始，收弧應(yīng)在幫條鋼筋端頭上，弧坑應(yīng)填滿。第一層焊縫應(yīng)有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與終端，應(yīng)熔合良好。
3.5.12 鋼筋搭接焊：
3.5.12.1 鋼筋搭接焊：適用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋。焊接時，宜采用雙面焊，見圖4-29（a）。木能進行雙面焊時，也可采用單面焊，見圖4-29（b）。搭接長度l應(yīng)與幫條長度相同，見表4-15。
3.5.12.2 搭接接頭的焊縫厚度h應(yīng)不小于0.3d，焊縫寬度b不小于0.7d。
3.5.12.3 搭接焊時，鋼筋的裝配和焊接應(yīng)符合下列要求：
a. 搭接焊時，鋼筋應(yīng)預(yù)彎，以保證兩鋼筋的軸線在一軸線上。
在現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件安裝條件下，節(jié)點處鋼筋進行搭接焊時，如鋼筋預(yù)彎確有困難，可適當預(yù)彎。
b. 搭接焊時，用兩點固定，定位焊縫應(yīng)離搭接端部20mm以上。
c. 焊接時，引弧應(yīng)在搭接鋼筋的一端開始，收弧應(yīng)在搭接鋼筋端頭上，弧坑應(yīng)填滿。第一層焊縫應(yīng)有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與終端，應(yīng)熔合良好。
3.5.13 預(yù)埋件T形接頭電弧焊：預(yù)埋件T形接頭電弧焊的接頭形式分貼角焊和穿孔塞焊兩種，見圖4-30。
圖4-30 預(yù)埋件T形接頭
(a)貼角焊；(b)穿孔塞
焊接時，應(yīng)符合下列要求：
3.5.13.1 鋼板厚度δ不小于0.6d，并不宜小于6mm。
3.5.13.2 鋼筋應(yīng)采用Ⅰ、Ⅱ級。受力錨固鋼筋直徑不宜小于8mm，構(gòu)造錨固鋼筋直徑不宜小于6mm。錨固鋼筋直徑在6～25mm以內(nèi)，可采用貼角焊；錨固鋼筋直徑為20～32mm時，宜采用穿孔塞焊。
3.5.13.3 采用Ⅰ級鋼筋時，貼角焊縫焊腳K不小于0.5d；采用Ⅱ級鋼筋時，焊縫焊腳k不小于0.6d。
3.5.13.4 焊接電流不宜過大，嚴禁燒傷鋼筋。
3.5.14 鋼筋與鋼板搭接焊：鋼筋與鋼板搭接焊時，接頭形式見圖4-31。Ⅰ級鋼筋的搭接長度l不小于5d。焊縫寬度b不小于0.5d，焊縫厚度h不小于0.35d。
圖4-31 鋼筋與鋼板搭接頭
3.5.15 在裝配式框架結(jié)構(gòu)的安裝中，鋼筋焊接應(yīng)符合下列要求。
3.5.15.1 兩鋼筋軸線偏移較大時，宜采用冷彎矯正，但不得用錘敲擊。如冷彎矯正有困難，可采用氧乙炔焰加熱后矯正，加熱溫度不得超過850℃，避免燒傷鋼筋。
3.5.15.2 焊接時，應(yīng)選擇合理的焊接順序，對于柱間節(jié)點，可對稱焊接，以減少結(jié)構(gòu)的變形。
3.5.16 鋼筋低溫焊接：
3.5.6.1 在環(huán)境溫度低于- 5℃的條件下進行焊接時，為鋼筋低溫焊接。低溫焊接時，除遵守常溫焊接的有關(guān)規(guī)定外，應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風力超過4級時，應(yīng)有檔風措施。焊后未冷卻的接頭應(yīng)避免碰到冰雪。
3.5.16.2 鋼筋低溫電弧焊時，焊接工藝應(yīng)符合下列要求：
a. 進行幫條平焊或搭接平焊時，第一層焊縫，先從中間引弧，再向兩端運弧；立焊時，先從中間向上方運弧，再從下端向中間運弧，以使接頭端部的鋼筋達到一定的預(yù)熱效果。在以后各層焊縫的焊接時，采取分層控溫施焊。層間溫度控制在150～350℃之間，以起到緩冷的作用。
b. Ⅱ、Ⅲ級鋼筋電弧焊接頭進行多層施焊時，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的長度比前層焊道在兩端各縮短4～6mm，見圖4-32，以消除或減少前層焊道及過熱區(qū)的淬硬組織，改善接頭的性能。
圖4-32 鋼筋低溫焊接回火焊道示意圖
（ａ）幫條焊；（ｂ）搭接焊；（ｃ）坡口焊
c. 焊接電流略微增大，焊接速度適當減慢。
質(zhì)量標準
4.1 保證項目：
4.1.1 鋼筋的品種和質(zhì)量，焊條的牌號、性能及接頭中使用的鋼板和型鋼，均必須符合設(shè)計要求和有關(guān)標準的規(guī)定。
注：進口鋼筋需先經(jīng)過化學(xué)成分檢驗和焊接試驗，符合有關(guān)規(guī)定后方可焊接。
檢驗方法：檢查出廠證明書和試驗報告單。
4.1.2 鋼筋的規(guī)格、焊接接頭的位置，同一截面內(nèi)接頭的百分比必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
檢驗方法：觀察或尺量檢查。
4.1.3 弧焊接頭的強度檢驗必須合格。
從成品中每批切取5個接頭進行抗拉試驗。對于裝配式結(jié)構(gòu)節(jié)點的鋼筋焊接接頭，可按生產(chǎn)條件制作模擬試件。
在工廠焊接條件下，以300個同類型接頭（同鋼筋級別、同接頭型式）為一批。
在現(xiàn)場安裝條件下，每一至二樓層中以300個同類型接頭（同鋼筋級別、同接頭型式、同焊接位置）作為一批，不足300個時，仍作為一批。
檢驗方法：檢查焊接試件試驗報告單。
4.2 基本項目：操作者應(yīng)在接頭清渣后逐個檢查焊件的外觀質(zhì)量，其檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求：
4.2.1 焊接表面平整，不得有較大的凹陷、焊瘤。
4.2.2 接頭處不得有裂紋。
4.2.3 咬邊深度、氣孔、夾渣的數(shù)量和大小，以及接頭尺寸偏差，不得超過表4-16所規(guī)定的數(shù)值。
鋼筋電弧接頭尺寸偏差及缺陷允許值（mm） 表4-16
項次 項 目允許偏差 檢驗方法
1 幫條沿接頭中心線的縱向偏移 0.5d 尺量
接頭彎折 預(yù)埋件T形接頭鋼筋間距 4° 不大于10
3 接頭處鋼筋軸線的偏移 0.1d 且不大于3 尺量
+0.05d 0
0.1d 0 尺量
6 焊縫長度 -0.5d
7 橫向咬邊深度 0.5 目測
焊縫氣孔及夾渣的數(shù)量和大小在長2d 的焊 縫表面上預(yù)埋件T形接頭氣孔 2個、6mm23個， 直徑不大于1.5
注：1. d為鋼筋直徑。
2. 負溫下，咬邊深度不大于0.2mm。
外觀檢查不合格的接頭，經(jīng)修整或補強后可提交二次驗收。
檢驗方法：目測或量測。
成品保護
注意對已綁扎好的鋼筋骨架的保護，不亂踩亂拆，不粘油污，在施工中拆亂的骨架要認真修復(fù)，保證鋼筋骨架中各種鋼筋位置正確。
應(yīng)注意的質(zhì)量問題
6.1 檢查幫條尺寸、坡口角度、鋼筋端頭間隙、鋼筋軸線偏移，以及鋼材表面質(zhì)量情況，不符合要求時不得焊接。
6.2 搭接線應(yīng)與鋼筋接觸良好，不得隨意亂搭，防止打弧。
6.3 帶有鋼板或幫條的接頭，引弧應(yīng)在鋼板或幫條上進行。無鋼板或無幫條的接頭，引弧應(yīng)在形成焊縫部位，不得隨意引弧，防止燒傷主筋。
6.4 根據(jù)鋼筋級別、直徑、接頭型式和焊接位置，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。
6.5 焊接過程中及時清渣，焊縫表面光滑平整，焊縫美觀，加強焊縫應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿。
質(zhì)量記錄
本工藝標準應(yīng)具備以下質(zhì)量記錄：
7.1 鋼筋出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單。
7.2 鋼筋機械性能試驗報告。
7.3 進口鋼筋應(yīng)有化學(xué)成分檢驗報告和可焊性試驗報告。國產(chǎn)鋼筋在加工過程中發(fā)生脆斷、焊接性能不良和機械性能顯著不正常的，應(yīng)有化學(xué)成分檢驗報告。
7.4 鋼筋接頭拉伸試驗報告。
7.5 預(yù)埋件鋼筋T形接頭拉伸試驗報告。
7.6 焊條出廠合格證。
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