電渣壓力焊工作原理

鋼筋電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向?qū)有问?，利用焊接電流通過兩鋼筋間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產(chǎn)生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋，加壓完成的一種壓焊方法。

電渣壓力焊的焊接過程包括四個(gè)階段：引弧過程、電弧過程、電渣過程和頂壓過程。

焊接開始時(shí)，首先在上、下兩鋼筋端面之間引燃電弧，使電弧周圍焊劑熔化形成空穴；隨之焊接電弧在兩鋼筋之間燃燒，電弧熱將兩鋼筋端部熔化，熔化的金屬形成熔池，熔融的焊劑形成熔渣（渣池），覆蓋于熔池之上，此時(shí)，隨著電弧的燃燒，上、下兩鋼筋端部逐漸熔化，將上鋼筋不斷下送，以保持電弧的穩(wěn)定，繼續(xù)電弧過程；隨電弧過程的延續(xù)，兩鋼筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待達(dá)到一定深度時(shí)，加快上鋼筋的下送速度，使其端部直接與渣池接觸，這時(shí)，電弧熄滅而變電弧過程為電渣過程；待電渣過程產(chǎn)生的電阻熱使上、下兩鋼筋的端部達(dá)到全截面均勻加熱的時(shí)候，迅速將上鋼筋向下頂壓，擠出全部熔渣和液態(tài)金屬，隨即切斷焊接電源，完成了焊接工作。

電渣壓力焊適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向（傾斜度在4：1范圍內(nèi)）鋼筋的連接，特別是對(duì)于高層建筑的柱、墻鋼筋，應(yīng)用尤為廣泛。

電渣壓力焊焊接機(jī)具

（1）焊接電源

電渣壓力焊可采用交流或直流焊接電源，焊機(jī)容量應(yīng)根據(jù)所焊鋼筋的直徑選定。由于電渣壓力焊機(jī)的生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品設(shè)計(jì)各有不相同，所以配用焊接電源的型號(hào)也同，常用的多為弧焊電源（電弧焊機(jī)），如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

（2）焊接夾具

焊接夾具由立柱、傳動(dòng)機(jī)械、上、下夾鉗、焊劑筒等組成，其上安裝有監(jiān)控器，即控制開關(guān)、次級(jí)電壓表、時(shí)間顯示器（蜂鳴器）等，焊接夾具應(yīng)具有足夠的剛度，在最大允許荷載下應(yīng)移動(dòng)靈活，操作便利；焊劑筒的直徑應(yīng)與所焊鋼筋直徑相適應(yīng)；監(jiān)控器上的附件（如電壓表、時(shí)間顯示器等）應(yīng)配備齊全。

（3）控制箱

控制箱的主要作用是通過焊工操作，使弧焊電源的初級(jí)線接通或斷開，控制箱正面板上裝有初級(jí)電壓表、電源開關(guān)、指示燈、信號(hào)電鈴等，也可刻制焊接參數(shù)表，供操作人員參考。

電渣壓力焊焊劑

（1）焊劑的作用

熔化后產(chǎn)生氣體和熔渣，保護(hù)電弧和熔池，保護(hù)焊縫金屬，更好地防止氧化和氮化；減少焊縫金屬中化學(xué)元素的蒸發(fā)和燒損；使焊接過程穩(wěn)定；具有脫氧和摻合金的作用，使焊縫金屬獲得所需要的化學(xué)成分和力學(xué)性能；焊劑熔化后形成渣池，電流通過渣池產(chǎn)生大量的電阻熱；包托被擠出的液態(tài)金屬和熔渣，使接頭獲得良好盛開； 渣殼對(duì)接頭有保溫和緩冷作用。

（2）常用焊劑

焊劑牌號(hào)為“焊劑×××”其中第一位數(shù)字表示焊劑中氧化錳含量，第二位數(shù)字表示二氧化硅和氟化鈣含量，第三個(gè)數(shù)字表示同一牌號(hào)焊劑的不同品種。

施工中最常用的焊劑牌號(hào)為“焊劑431”，它是高錳、高硅、低氟類型的，可交、直流兩用，適合于焊接重要的低碳鋼鋼筋及普通低合金鋼鋼筋。與“焊劑432”性能相近的還有“焊劑350”、“焊劑360”、“焊劑430”、“焊劑433”等。

“焊劑”亦可寫成“HJ”如“焊劑431”寫成“HJ431”。

有關(guān)部門正在研制專用電渣壓力焊的焊劑。

危險(xiǎn)性

1、電渣壓力焊機(jī)二次空載電壓一般在65V-80V左右，其工作時(shí)間20%左右，空載時(shí)間80%左右，空載時(shí)間越長(zhǎng)，人身觸電危險(xiǎn)性越大，焊把線接在建筑物的鋼筋上，與整個(gè)建筑物金屬全部連通，焊接好的鋼筋林立密集，作業(yè)場(chǎng)地狹小，地面鋼筋堆放，作業(yè)人員長(zhǎng)時(shí)間工作，一旦觸及焊把線電源就有觸電危險(xiǎn)。

2、豎向焊接全部是嶄新螺紋鋼，質(zhì)硬量重，作業(yè)用的勞保用品手套及鞋損壞快，沒有及時(shí)更換勞防用品，手與腳可能直接接觸鋼筋，很容易觸電危險(xiǎn)。

3、潮濕和炎熱的天氣，汗?jié)癯潭葒?yán)重，人體電阻明顯下降，一旦觸電，不容易擺脫，其危險(xiǎn)性更大。

4、建筑業(yè)施工一般時(shí)間安排較緊，一層樓面一般需焊接鋼筋成千上萬根，鋼筋焊接時(shí)需一次性完成，十多個(gè)小時(shí)連續(xù)作業(yè)是正常的，天氣炎熱的季節(jié)，長(zhǎng)時(shí)間體力勞動(dòng)和露天作業(yè)，人體極易疲勞，觸電危險(xiǎn)性同樣較大。

安全意識(shí)淡薄

1、將電源線從弧焊機(jī)防觸電裝置內(nèi)穿過，直接接在電焊機(jī)的進(jìn)線電源端，放棄裝置的所有功能；

2、將電源的進(jìn)線和出線接在裝置內(nèi)的同一端上，當(dāng)作過橋箱用，根本沒起到保護(hù)作用；

3、市場(chǎng)生產(chǎn)焊機(jī)二次降壓保護(hù)裝置的廠家多，良莠不齊，有的產(chǎn)品質(zhì)量很差，有的廠家沒有測(cè)試設(shè)備，就投入生產(chǎn)、銷售和使用，更談不上3C認(rèn)證，根本就沒有保護(hù)功能；一些使用單位安裝這種設(shè)備也僅僅是為了應(yīng)付安全檢查；

4、用人工調(diào)節(jié)的弧焊機(jī)防觸電裝置，當(dāng)其電壓轉(zhuǎn)換時(shí)，瞬間有3倍左右的沖擊電流，為了避開沖擊電流，只能將其調(diào)節(jié)過頭，所以起弧電阻低，起弧較困難，使用者將其調(diào)到（紅燈）工作狀態(tài)，失去空載狀況下的保護(hù)功能，當(dāng)安全檢查時(shí)再調(diào)回到待機(jī)（綠燈），這只是應(yīng)付安全檢查；

5、電源線沒有根據(jù)電流選配，500型電焊機(jī)進(jìn)線有的用4mm2、6mm2，而6mm2電線安全載流量只能達(dá)到50A電流，不到30min接頭就發(fā)熱并將設(shè)備燒壞；

6、電焊機(jī)容量和選用的防觸電裝置不相配套，存在安全事故隱患；

7、有兩檔粗調(diào)節(jié)的交流弧焊機(jī)，兩擋狀態(tài)的空載性能參數(shù)差別很大，增加觸電危險(xiǎn)性。

預(yù)防措施的探導(dǎo)

1、電渣壓力焊機(jī)操作人員必須配備專用的勞動(dòng)防護(hù)用品（手套和絕緣鞋），而且要經(jīng)常檢查防護(hù)用品的完好性。原因是所接觸的都是嶄新帶有堅(jiān)硬毛刺的螺紋鋼，其損壞較快，很容易造成觸電事故。

2、電渣壓力焊機(jī)加裝弧焊機(jī)防觸電裝置（二次降壓保護(hù)器），根據(jù)弧焊機(jī)防觸電裝置國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10235-2000的技術(shù)要求：（1）空載安全電壓小于24V，能在任何潮濕場(chǎng)合都沒有人身觸電危險(xiǎn)，確保操作人員的人身安全；（2）起動(dòng)時(shí)間小于0.06s，對(duì)電渣壓力焊作業(yè)根本沒有起動(dòng)響應(yīng)時(shí)間；（3）起動(dòng)靈敏度小于500Ω，對(duì)人體在任何潮濕場(chǎng)合接觸二相電時(shí)不會(huì)起動(dòng)達(dá)到安全保護(hù)；（4）待機(jī)延時(shí)時(shí)間小于1s，當(dāng)二次空載電壓80V時(shí)，在1s內(nèi)降至小于24V，有效防止人身觸電死亡危險(xiǎn)。以上4條都是有效防止電渣壓力焊機(jī)二次空載電壓傷人的科學(xué)依據(jù)。用戶在選購(gòu)時(shí)一定要購(gòu)買有國(guó)家強(qiáng)制性3C認(rèn)證的弧焊機(jī)防觸電裝置。

3、電渣壓力焊機(jī)操作人員必須專業(yè)技能培訓(xùn)，除電焊工特種操作證外，還需建筑行業(yè)安全操作培訓(xùn)合格，持二證上崗，操作時(shí)做好監(jiān)督記錄，每臺(tái)電渣壓力焊機(jī)作業(yè)為一小組，每小組必須有一人具備監(jiān)管救護(hù)知識(shí)，或者多臺(tái)（組）有專人監(jiān)護(hù)制度。

4、現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)理人員對(duì)進(jìn)入建筑工地作業(yè)的電渣壓力焊機(jī)和電焊機(jī)，必須安裝弧焊機(jī)防觸電裝置才能進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)必須提供3C認(rèn)證證書。根據(jù)國(guó)家質(zhì)量認(rèn)證中心和國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局的規(guī)定，沒有取得3C認(rèn)證的產(chǎn)品不得進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)使用。并不定期的對(duì)二次空載電壓進(jìn)行測(cè)試，要求安全電壓低于24V。

焊接缺陷及消除措施

1、軸線偏移

（1）矯直鋼筋端部；（2）正確安裝夾具和鋼筋；（3）避免過大的頂壓力；（4）及時(shí)修理或更換夾具。

2、 彎 折

（1）矯直鋼筋端部；（2）注意安裝和扶持上鋼筋；（3）避免焊后過快卸夾具；（4）修理和更換夾具。

3、 咬 邊

（1）減少焊接電流；（2）縮短焊接時(shí)間；（3）注意上鉗口的起點(diǎn)和止點(diǎn)，確保上鋼筋頂壓到位。

4、 未 焊 合

（1）增大焊接電流；（2）避免焊接時(shí)間過短；（3）檢修夾具、確保上鋼筋下送自如。

5 、焊包不勻

（1）鋼筋端面力求平衡；（2）填裝焊劑盡量均勻；（3）延長(zhǎng)焊接時(shí)間，適當(dāng)增加熔化量。

6、 氣 孔

（1）按規(guī)定要求烘熔焊劑；（2）清除鋼筋焊接部位的鐵銹；（3）確保接縫在焊劑中合適埋入深度。

7、 燒 傷

（1）鋼筋導(dǎo)電部位除凈鐵銹；（2）盡量夾緊鋼筋。

8 、焊包下淌

（1）徹底封堵焊劑筒的漏孔；（2）避免焊后過快回收焊劑。

注 ：鋼筋電渣壓力焊接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，結(jié)果應(yīng)符合下列要求：

（1）焊包較均勻，突出部分最少高出鋼筋表面4mm

（2）電極與鋼筋接觸處，無明顯的燒傷缺陷。

（3）接頭處的彎折角不大于4°

（4）接頭處的軸線偏移應(yīng)不超過0.l倍鋼筋直徑，同時(shí)不大于2mm。

電渣壓力焊、接頭質(zhì)量檢驗(yàn)

1、取樣數(shù)量

電渣壓力焊接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查。當(dāng)進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從每批接頭中隨機(jī)切取3個(gè)試件做拉伸試驗(yàn)，且應(yīng)按下列規(guī)定抽取試件。

（1）在一般構(gòu)筑物中，應(yīng)以300個(gè)同級(jí)別鋼筋接頭作為一批。

（2）在現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層結(jié)構(gòu)中，應(yīng)以每一樓層或施工區(qū)段中300個(gè)同級(jí)別鋼筋接頭作為一批，不足300個(gè)接頭仍應(yīng)作為一批。

2、外觀檢查

電渣壓力焊接頭外觀檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求：

（1）四周焊包凸出鋼筋表面的高度應(yīng)大于或等于4mm。

（2）鋼筋與電極接觸處，應(yīng)無燒傷缺陷。

（3）接頭處的彎折角不得大于4度。

（4）接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑0.1倍，且不得大于2mm。

外觀檢查不合格的接頭應(yīng)切除重焊，或采用補(bǔ)強(qiáng)焊接措施。

3、拉伸試驗(yàn)

電渣壓力焊接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果，3個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度。

當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度低于規(guī)定值，應(yīng)再取6個(gè)試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)仍有1個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度小于規(guī)定值，應(yīng)確認(rèn)該批接頭為不合格品。

1根據(jù)所選機(jī)型按附錄的接線圖接好線路。

2根據(jù)待焊鋼筋直徑，參照出廠說明書提供的技術(shù)參數(shù)調(diào)整弧焊機(jī)電流至所需位置。

3打開控制電源開關(guān),觀察電源指示燈是否正常。

4用焊機(jī)機(jī)頭的下夾具夾住固定的下鋼筋，下鋼筋端頭伸在焊劑筒中偏下位置；對(duì)于齒輪式機(jī)頭則將上夾具搖到距上止點(diǎn)15mm處，把待焊鋼筋?yuàn)A在上夾具上；對(duì)于杠桿式機(jī)頭則是將杠桿置于水平位置，把待焊鋼筋?yuàn)A在上夾具上。

5使上下鋼筋端頭頂住，并應(yīng)接觸良好，裝上焊劑筒，底部放上合適的石棉防漏墊，將下部間隙堵嚴(yán)，關(guān)閉焊劑盒，將干燥的焊劑倒入筒中，以裝滿為止。

6做好上述準(zhǔn)備工作后，可以開始焊接。對(duì)于齒輪式機(jī)頭，搬動(dòng)機(jī)頭控制盒上的按鈕開關(guān)至焊接位置，這時(shí)接通焊接電源，立即搖動(dòng)手柄，提升上鋼筋2～4mm引燃電壓，觀察電壓表，使電壓穩(wěn)定在25～45v之間;如電壓偏低，反時(shí)針搖動(dòng)手柄，如電壓偏高，則順時(shí)針搖動(dòng)手柄,參考機(jī)頭儀表盒上的數(shù)字時(shí)間顯示，當(dāng)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合要求時(shí)，迅速順時(shí)針搖動(dòng)手柄下送鋼筋，并用力頂緊，同時(shí)置儀表盒上的按鈕開關(guān)于“停止”位置，斷掉焊機(jī)電源，至此一個(gè)接頭焊接完畢；對(duì)于杠桿式機(jī)頭，焊接時(shí)按下手把的控制開關(guān)，并輕輕按動(dòng)手把引燃電弧使監(jiān)視器指針在“電渣—電弧”位置，數(shù)字顯示時(shí)間達(dá)到要求后，迅速抬起后把，使鋼筋接口處產(chǎn)生一定壓力，并同時(shí)釋放控制開關(guān)，至此焊接過程結(jié)束。

7焊口焊完后，隔2～3分鐘，打開焊劑盒回收未熔焊劑。 2100433B