氣壓焊連接工藝簡介
鋼筋氣壓焊是采用氧乙炔焰對鋼筋對接處進行加熱，使其達到塑性狀態(tài)后，施加適當壓力，形成牢固對焊接頭的方法。
鋼筋氣壓焊可用于直徑為16-40mm的Ⅰ級、Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋在垂直位置、水平位置或傾斜位置的對接焊接：當兩鋼筋直徑不同時，其兩直徑的差值不得大于7mm。
1焊接設備
1.基本設備
（1）供氣裝置
包括氧氣瓶、溶解乙炔氣瓶（或中壓乙炔發(fā)生器）、干式回火防止器、減壓器及膠管等。
氧氣瓶和溶解乙炔氣瓶的使用應遵照國家有關安全規(guī)定執(zhí)行。
溶解乙炔氣瓶的供氣能力應滿足現場最大直徑鋼筋焊接時的供氣量要求；若不敷使用時，可多瓶并聯使用。
（2）多嘴環(huán)管加熱器
多嘴環(huán)管加熱器是由氧-乙炔混合室與加熱圈組成的加熱器具。
（3）加壓器
由油泵、油壓表、油管、頂壓油缸組成的壓力源裝置。
（4）焊接夾具
為保證能將鋼筋夾緊、安裝定位，并施加軸向壓力所采用的夾具。
2.使用要求
（1）多嘴環(huán)管加熱器中氧-乙炔混合室的供氣量應滿足加熱圈氣體消耗量的需要；多嘴環(huán)管加熱器應配備多種規(guī)格的加熱圈，以滿足各不同直徑鋼筋焊接的需要；多嘴環(huán)管加熱器的多束火焰應燃燒均勻，調整火焰方便。
（2）加壓器的加壓能力應不小于現場最大直徑鋼筋焊接時所需要的軸向壓力；頂壓油缸的有效行程應不小于最大直徑鋼筋焊接時獲得所需要的壓縮長度。
（3）焊接夾具應能夾緊鋼筋，當鋼筋承受最大軸向壓力時，鋼筋與夾頭之間不得產生相對滑移；應便于鋼筋的安裝定位，并在施焊過程中保持足夠的剛度；動夾頭應與定夾頭同心，即使是不同直徑鋼筋焊接，亦應保持同心；動夾頭的位移應不小于現場最大直徑鋼筋焊接時所需要的壓縮長度。
2操作要點
1.工藝要求
（1）焊前準備
施焊前，鋼筋端面應切平，并宜與鋼筋軸線相垂直（為避免出現端面不平現象，導致壓接困難，鋼筋盡量不使用切斷機切斷，而應使用砂輪鋸切斷）；切斷面還要用磨光機打磨見新，露出金屬光澤；將鋼筋端部約100mm范圍內的鐵銹、粘附物以及油污清除干凈；鋼筋端部若有彎折或扭曲，應矯正或切除。
考慮到鋼筋接頭的壓縮量，下料長度要按圖紙尺寸多出鋼筋直徑的0.6倍至1倍。
根據豎向鋼筋（氣壓焊多數用于垂直位置焊接）接長的高度搭設必要的操作架子，確保工人扶直鋼筋時操作方便，并防止鋼筋在夾緊后晃動。
（2）安裝鋼筋
安裝焊接夾具和鋼筋時，應將兩根鋼筋分別夾緊，并使它們的軸線處于同一直線上；鋼筋安裝后應加壓頂緊，兩根鋼筋之間的局部縫隙不得大于3mm。
（3）焊接工藝過程
進行氣壓焊時，應根據鋼筋直徑和焊接設備等具體條件選用等壓法（以不變的壓力加壓）、二次加壓法（以確定的壓力加壓，并經過一次低壓力再達到確定的壓力）或三次加壓法（先用較低壓力頂緊，待接頭加熱到適宜溫度時升壓；降壓，再升壓至確定的壓力）焊接工藝。在兩根鋼筋縫隙密合和鐓粗過程中，按鋼筋橫截面面積計算，對鋼筋施加的軸向壓力應為30-40N/mm2；壓焊時間約為150s。
加壓法見圖4-20，其中（a）、（b）、（c）分別表示等壓法、二次加壓法、三次加壓法。
（4）加熱
氣壓焊的開始階段應采用碳化焰，對準兩鋼筋接縫處集中加熱，并應使其內焰包住縫隙，防止鋼筋端面產生氧化。在確認兩鋼筋縫隙完全密合后，應改用中性焰，以壓焊面為中心，在兩側各一倍鋼筋直徑長度范圍內往復進行寬幅加熱。鋼筋端面的加熱溫度應為1150-1250℃；鋼筋端部表面的加熱溫度應稍高于該溫度，并應隨鋼筋直徑大小而產生的溫度梯差確定。
（5）成形與卸壓
氣壓焊施焊中，通過最終的加熱加壓，應使接頭的鐓粗區(qū)形成規(guī)定的形狀；然后，應停止加熱，略為延時，卸除壓力，拆下焊接夾具。
（6）滅火中斷
在加熱過程中，如果在鋼筋端面縫隙完全密合之前發(fā)生滅火中斷現象，應將鋼筋取下重新打磨、安裝，然后點燃火焰進行焊接。如果滅火中斷發(fā)生在鋼筋端面縫隙完全密合之后，可繼續(xù)加熱加壓。
2.焊接缺陷有消除
在焊接生產中，焊工應隨時進行自檢，當發(fā)現焊接接頭有缺陷時，宜按表4-23查找原因和采取措施，及時消除。
氣壓焊接頭焊接缺陷及消除措施 表4-23
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焊接缺陷 |
產生原因 |
措施 |
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軸線偏移（偏心） |
1.焊接夾具變形，兩夾頭不同心，或夾具剛度不夠 2.兩鋼筋安裝不正 3.鋼筋接合端面傾斜 4.鋼筋未夾緊就進行焊接 |
1.檢查夾具，及時修理或更換 2.重新安裝夾緊 3.切平鋼筋端面 4.夾緊鋼筋再焊 |
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彎折 |
1.焊接夾具變形，兩夾頭不同心 2.焊接夾具拆卸過早 |
1.檢查夾具，及時修理或更換 2.熄火后半分鐘再拆夾具 |
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鐓粗直徑不夠 |
1.焊接夾具動夾頭有效行程不夠 2.頂壓油缸有效行程不夠 3.加熱溫度不夠 4.壓力不夠 |
1.檢查夾具和預壓油缸，及時更換 2.采用適宜的加熱溫度及壓力 |
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鐓粗長度不夠 |
1.加熱幅度不夠寬 2.頂壓力過大過急 |
1.增大加熱溫度 2.加壓時應平穩(wěn) |
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壓焊面偏移 |
1.焊縫兩側加熱溫度不均 2.焊縫兩側加熱長度不等 |
1.同徑鋼筋焊接時兩側加熱溫度和加熱長度基本一致 2.異徑鋼筋焊接時對較大直徑鋼筋加熱時間稍長 |
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鋼筋表面嚴重燒傷 |
1.火焰功率過大 2.加熱時間過長 3.加熱器擺動不勻 |
調整加熱火焰，正確掌握操作方法 |
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未焊合 |
1.加熱溫度不夠或熱量分布不均 2.頂壓力過小 3.接合端面不潔 4.端面氧化 5.中途滅火焰不當 |
合理選擇焊接參數，正確掌握操作方法 |
3質量檢查與驗收
1.外觀檢查
接頭應逐個進行外觀檢查，檢查結果應符合下列要求：
（1）偏心量e不得大于鋼筋直徑的0.15倍，且不得大于4mm（圖4-21a）；如是不同直徑鋼筋直徑焊接，應接較細鋼筋計算。偏心量大于規(guī)定值時，接頭應切除重焊。
（2）兩鋼筋軸線彎折角不得大于4°，如果大于4°，應重新加熱矯正。
（3）鐓粗直徑dc不得小于鋼筋直徑的1.4倍（圖4-21b），如果小于此規(guī)定值，應重新加熱鐓粗。
（4）鐓粗長度Lc不得小于鋼筋直徑的1.2倍，且凸出部分平緩圓滑（圖4-21c），如果小于此規(guī)定值，應重新加熱鐓長。
（5）壓焊面偏移dh不得大于鋼筋直徑的0.2倍（圖4-21d）。
2.力學性能試驗
（1）取樣
從每批接頭中任意切取3個接頭作拉伸試驗；在梁、板的水平鋼筋連接中，應另切取3個接頭作彎曲試驗。分批方法為：
1）在一般構筑物中，以300個接頭作為一批。
2）在現澆鋼筋混凝土房屋結構中，同一樓層中應以300個接頭作為一批；不足300個接頭仍應作為一批。
（2）拉伸試驗
氣壓焊接拉伸試驗結果中，3個試件的抗拉強度均不得低于該級別鋼筋規(guī)定的抗拉強度值，并應斷于壓焊面之外，呈延性斷裂。若有1個試件不符合要求，則應再切取6個試件進行復驗；復驗結果若仍有1個試件不符合要求，則應確認該批接頭為不合格品。
（3）彎曲試驗
氣壓焊接頭進行彎曲試驗時，應將試件受壓面的凸起部分消除，并應與鋼筋外表面齊平。彎心直徑應符合表4-24的規(guī)定。
氣壓焊接頭彎曲試驗彎心直徑 表4-24
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鋼筋等級 |
彎心直徑 |
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d≤25mm |
d＞25mm |
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Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級
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2d 4d 5d |
- 5d 6d |
注：d為鋼筋直徑（mm）。
彎曲試驗可在萬能試驗機、手動或電動液壓彎曲試驗器上進行；壓焊面應處在彎曲中心點，彎至90°，3個試件均不得在壓焊面發(fā)生破斷。
如果試驗結果有1個試件不符合要求，則應再切取6個試件進行復驗；復驗結果若仍有1個試件不符合要求，則應確認該批接頭為不合格品。
選于 <鋼筋工手冊>第二版 略有刪改
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