1、气压焊焊接基本原理及适用范围
气压焊采用氧乙炔(或氧液化气)火焰,对两钢筋接缝处进行加热,使其达到塑性(或熔化)状态后,施加适当压力,形成对焊接头的一种压焊方法。
适用于工业与民用建筑物、构筑物的钢筋混凝土结构中Ф10—40mm的I级、Ⅱ级、Ⅲ级以及进口钢筋,在垂直、水平和倾斜全方位置钢筋接头的对接焊接。
2 气压焊材料设备要求
(1)钢筋:须有出厂证明书和钢筋复试证明书,性能指标符合GB13013-91《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》及GB1499-91《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的规定。当两钢筋直径不相同时,其两钢筋直径之差不得大于7mm。当采用不同批次或其它品种、规格钢筋进行气压焊接时,应进行钢筋焊接性能试验。合格后方可采用。
(2)所用的气态氧的质量应符合GB3863中规定的I类或Ⅱ类一级的技术要求。
(3)乙炔气:宜用瓶装溶解乙炔,其纯度必须在98%(体积比)以上 ,磷化氢含量不得大于0.06%,硫化氢含量不得大于0.1%,水分含量不得大于1g/m3,丙酮含量应不大于45g/m3。
(4)液化石油气必须符合有关国家相关标准规定。
3 气压焊主要机具
供氧装置(氧气瓶)、乙炔气瓶(或液化石油瓶)、气瓶连接胶管、多嘴环管焊炬(或称气压焊加热器)、加压器(或称油泵)、焊接夹具(或称固定卡具,活动卡具)、辅助设备(无齿锯或切割机,磨光机,卡具的V型垫块,扳手,钢筋矫正工具)。
4气压焊作业条件
(1)焊工必须持证上岗,不同级别的焊工有不同的作业允许范围,应符合国家标准的规定。辅助工应具有钢筋气压焊的有关知识和经验,掌握钢筋端部加工和钢筋安装卡具拆卸的质量要求。
(2)气压焊接作业如遇雨雪天气无遮蔽不许作业,冬季气温在-4度以下无保温措施不宜作业。
(3)施焊前搭好操作架子。施工地点及附近不得有易燃,易爆物品。现场配备消防设备,谨防火灾爆炸和人员的烫伤事故。
(4)正式焊接之前,必须进行现场条件下钢筋气压焊工艺性能试验,焊接试件经外观检查拉伸试验及弯曲试验合格,并确定焊接工艺参数。做好钢筋的下料工作,计算切割长度时,应考虑焊接时钢筋接头礅粗的压缩量。
5 气压焊操作工艺
熔态焊法操作工艺流程图
钢筋切割备料→检查焊接设备→安装卡具和接长的钢筋(两待焊钢筋应留3-5mm缝隙)→加热钢筋缝隙→钢筋端头至融化状态,端部呈凸状时即加压→成型后拆卸卡具→检查焊接质量
(1)钢筋切割备料:计算钢筋切割长度时,应考虑焊接接头的压缩量,每一接头的压缩量约为一个焊接钢筋直径的1.0-1.2倍长度。尽量保证待焊钢筋端面较为平整,和轴线的垂直度偏差不超过3毫米;若钢筋端部有弯折、扭曲应切除。
(2) 检查气压焊接设备:
加热器:检查加热器的射吸能力,保持射吸力正常,检查各阀门有效灵活,各部位不得有漏气;点燃加热器检查火焰形状,必须使每个焊嘴喷出的火焰在中心形成一个环型平面。
卡具:检查卡具钳口中的V型垫块是否适合待焊钢筋的直径,螺栓螺母转动是否灵活,注意对各个转动部位加注润滑油。夹具应装夹灵活,便于操作。
油泵:检查整个油泵系统是否正常,液压油够不够,缺油时必须按照说明书加注液压专用油(不得用其它油料代替),加注液压专用油必须过滤,防止杂物带入泵内。油缸活塞复位灵活,整个油路系统不得有泄漏,防止因油管微裂而喷出油雾引起爆燃事故。
(3)安装卡具和接长钢筋:在待焊钢筋上将卡具安装牢固,两待焊钢筋留有3-5mm缝隙,缝隙不可过大或过小,并保证两待焊钢筋同心度。上下钢筋轴线的相对偏心量(e)不得大于钢筋公称直径的0.15倍,细钢筋同时不得大于4mm。
(4)加热钢筋缝隙:
焊枪点火时首先打开燃气阀门(液化气或乙炔气),点燃后再调节氧气到中性火焰(焰芯长度约12mm)。
先使用中性焰加热,在加热器不离开钢筋缝隙的前提下,做均匀圆弧摆动,使得每个加热器焊嘴火焰轮流接近钢筋缝隙。直至钢筋端头至融化状态,附着物随熔滴流走,端部呈凸状时,即开始加压,挤出熔化金属,并墩粗成型。在开始加压时,可适当减小氧气供给量。
注意:使用油泵加压时先快后慢。在加压时要宽幅移动加热器。当镦粗区最大直径为钢筋直径的1.4—1.5倍时,停止加压,用火焰吹烤墩粗区表面几秒钟,使墩粗凸起部分均匀平缓。使用氧液化石油气火焰进行熔态气压焊时,应适当增大氧气用量。
关闭焊枪时先迅速关闭燃气(液化气或乙炔气),再关闭氧气。
(5)初步检查焊接质量:主要是外观检查,外观应该使两钢筋同心,接头墩粗长度和直径符合规定,表面无裂纹。
若有轻微焊接问题可及时采取补救措施。例如墩粗直径不足,可以继续加热加压,两钢筋不同心时趁未冷却使用矫正工具调直纠正。
(6)成型后拆卸卡具:停止加压加热后,待接头红色消失,即接头呈暗红色(约400℃—500℃)即可拆除卡具,继续自然冷却。注意不能用水等其它物质强行冷切。
(7)按规定分批切取接头检查焊接质量:包括外观检查和机械性能检查两部分。
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