5.0 5.0 5.0 5.0
(3)采取在用力的情况下尽可能快的顶锻速度。因为烧化过程一旦结束,防止氧化的白保护作用随即消失,空气将立即侵入焊口。如果顶锻速度很快,焊口闭合延续时间很短,就能够免遭氧化;同时,顶锻速度加快之后,也利于趁热挤破和排除焊门中的氧化物。因此,顶锻速度越快越好。一般低碳钢对焊时不得小于20~30mm/s。随着钢筋级别的提高,顶锻速度需相应增大。
表3-3 闪光-预热-闪光焊顶锻留量 钢筋级别
钢筋直径(mm) 带电顶锻留量(mm) 无电顶锻团员(mm) 总顶锻留量(mm) Ⅰ~Ⅲ级 22 25 28 30 32 36 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 4.0 4.0 4.5 5.0 5.0 6.0 6.0 6.5 7.0 8.0
(4)保证接头处具有适当的塑性变形。因为接头处的塑性变形特征对于破坏和去除氧化膜的效果起着巨大的影响,当焊件加热,温度分布比较适当,顶锻过程的塑性变形多集中于接头区时,有利于去除氧化物。反之,如果加热区过宽,变形量被分配到更宽的区域时,接头处的塑性变形就会减小到不足以彻底去除氧化物的程度。
15闪光对焊—过热 15.1 表现形式
从焊缝或近缝区断口上可看到粗晶状态。 15.2 产生原因
(1)预热过分,焊口及其近缝区金属强烈受热。
(2)预热时接触太轻,间歇时间太短,热量过分集中于焊口。
(3)沿焊件纵向的加热区域过宽,顶锻留量偏小,顶锻过程不足以使近缝区产生适当的塑性变形,未能将过热金属排除于焊口之外。
(4)为了顶锻省力,带电顶锻延续较长,或顶锻不得法,致使金属过热。 15.3 防治措施
(1)根据钢筋级别、品种及规格等情况确定其预热程度,并在生产中严加控制。为了便于掌握,宜采取预热留量与预热次数相结合的办法。预热留量应为1~2mm,预热次数为1~4次,通过预热留量,借助焊机上的标尺指针,准确控制预热起始时间;通过记数,可适时控制预热的停止时间。
(2)采取低频预热方式,适当控制预热的接触时间、间歇时间以及压紧力,使接头处既能获得较宽的低温加热区,改善接头时性能,又不致产生大的过热区。
(3)严格控制顶锻时的温度及留量。当预热温度偏高时,可加快整个烧化过程的速度,必要时可重新夹持钢筋再次进行快速的烧化过程,同时需确保其顶锻留量,以便顶锻过程能够在有力的情况下完成。从而有效地排除掉过热金属。
(4)严格控制带电顶锻过程。在焊接断面较大的钢筋时,如因操作者体力不足,可增加助手协同顶锻,切忌采用延长带电顶锻过程的有害做法。 16闪光对焊—脆断 16.1 表现形式
在低应力状态下,接头处发生无预兆的突然断裂。脆断可分为淬硬脆断、过热脆断和烧伤脆断几种情况。这里着重阐述对接头强度和塑性都有明显影响的淬硬脆断问题。其断口以齐平、晶粒很细为特征。 16.2 产生原因
(1)焊接工艺方法不当,或焊接规范太强,致使温度梯度陡降,冷却速度加快,因而产生淬硬缺陷。
(2)对于某些焊接性能较差的钢筋,焊后虽然采取了热处理措施,但因温度过低,未能取得应有的效果。 16.3 防治措施
(1)针对钢筋的焊接性,采取相应的焊接工艺。通常以碳当量(Ceq)来估价钢材的焊接性。碳当量与焊接性的关系,因焊接方法而不同。就钢筋闪光对焊来说, 大致是:
Ceq≤0.55% 焊接性“好”
0.55%<Ceq≤0.65% 焊接性“有限制” Ceq>0.65% 焊接性“差”
鉴于我国的钢筋状况是,H级及以上都是低合金钢筋,而且有的碳含量已达到中碳范围,因此,应根据碳当量数值采取相应的焊接工艺。对于焊接性“有限制”的钢筋,不论其直径大小,均宜采取闪光—预热—闪光焊;对于焊接性“差”的钢筋,更要考虑预热方式。一般说来,预热频率尽量低些为好,同时焊接规范应该弱一些,以利减缓焊接时的加热速度和随后的冷却速度,从而避免淬硬缺陷的发生。
(2)正确控制热处理程度。对于难焊的EF级钢筋,焊后进行热处理时:第一,待接头冷却至
正常温度,将电极钳口调至最大间距,重新夹紧;第二,应采用最低的变压器参数,进行脉冲式通热加热,每次脉冲循环,应包括通电时间和间歇时间,并宜为3s;第三,焊后热处理温度在750~850℃选择,随后在环境温度下自然冷却。 17闪光对焊—烧伤 17.1 表现形式
烧伤系指钢筋与电极接触处在焊接时产生的熔化状态。对于淬硬倾向较敏感的钢筋来说,这是一种不可忽视的危险缺陷。因为它会引起局部区域的强烈淬硬,导致同一截面上的硬度很不均匀。这种接头抗拉时,应力集中现象特别突出,因而接头的承载能力明显降低,并发生脆性断裂。其断口齐平,呈放射性条纹状态。 17.2 产生原因
(1)钢筋与电极接触处洁净程度不一致,夹紧力不足,局部区域电阻很大,因而产生了不允许的电阻热。
(2)电极外形不当或严重变形,导电面积不足,致使局部区域电流密度过大。 (3)热处理时电极表面太脏,变压器级数过高。 17.3 防治措施
(1)钢筋端部约130mm的长度范围内,焊前应仔细清除锈斑、污物,电极表面应经常保持下净,确保导电良好。
(2)电极宜作成带三角形槽口的外形,长度应不小于55mm,使用期间应经常修整,保证与钢筋有足够的接触面积。
(3)在焊接或热处理时,应夹紧钢筋。
(4)热处理时,变压器级数宜采用Ⅰ、Ⅱ级,并且电极表面应经常保持良好状态。 18闪光对焊—塑性不良 18.1 表现形式
接头冷弯试验时,于受拉区(即外侧)横肋根部产生大于0.15mm的裂纹。 18.2 产生原因
(1)由于调伸长度过小,焊接时向电极散热加剧;或变压器级数过高,烧化过程过分强烈,温度沿焊件纵向扩散的距离减小,形成陡降的温度梯度,冷却速度加快,致使接头处产生硬化倾向,引起塑性降低。
(2)烧化留量过小,接头处可能残存钢筋断料时刀口压伤痕迹,产生了一些不良后果。因为刀口压伤部位相当于进行了冷加工,在焊接热量的影响下,会发生以下情况:其一,在超过再结晶温度(500℃左右)的区段产生晶粒长大现象;其二,在达到时效温度(300℃左右)的区段产生时效现象。这都影响着接头的性能,特别是后者,会使塑性降低。
(3)顶锻留量过大,致使顶锻过分,引起接头区金属纤维弯曲,对接头塑性产生了不利影响。 18.3 防治措施
(1)在不致发生旁弯的前提下,尽可能加大调伸长度,以消除钢筋断料时产生的刀口压伤和不平整的问题,为实现均匀加热,改善接头性能创造必要的条件。如果受焊机钳口间距所限,不能达到表17=4所推荐的数值时,应采取焊机所能调整的最大调伸长度进行焊接。若在同一台班内需焊接几个级别或几种相近规格的钢筋时,可按焊接性能差的钢筋选择调伸长度,以减少调整工作量;不同级别、不同直径的钢筋对焊时,应将电阻较大一端的调伸长度调大一些,以便在烧化过程中所引起的较多缩短,能够得到相应的补偿。
(2)根据钢筋端部的具体情况,采取相应的烧化留量,力求将刀口压伤区段在烧化过程中予以彻底排除。
(3)对于H级中限成分以上的钢筋,需采取弱一些的焊接规范和低频预热方式施焊,以利接合处获得较理想的温度分布。
(4)在采取适当的顶锻留量的前提下,快速有力地完成顶锻过程,保证接头具有匀称、美观的外形。
19闪光对焊—接头弯折或偏心 19.1 表现形式
接头处产生弯折,折角超过规定,或接头处偏心,轴线偏移大于0.1d或2mm。 19.2 产生原因 (1)钢筋端头歪斜。
(2)电极变形太大或安装不准确。 (3)焊机夹具晃动太大。 (4)操作不注意。 19.3 防治措施
(1)钢筋端头弯曲时,焊前应予以矫直或切除。
(2)经常保持电极的正常外形,变形较大时应及时修理或更新,安装时应力求位置准确。 (3)夹具如因磨损晃动较大,应及时维修。 (4)接头焊毕,稍冷却后再小心地移动钢筋。
(5)准确调整并严格控制各过程的起止点,保证夹具的释放和顶锻机构复位及时工作。 20电弧焊—尺寸偏差 20.1 表现形式
(1)帮条或搭接长度不足。
(2)帮条沿接头中心线纵向偏移。 (3)接头处钢筋轴线弯折和偏移。 (4)焊缝尺寸不足或过大。 20.2 产生原因
焊前准备工作没有做好,操作马虎;预制构件钢筋位置偏移过大;下料不准等。 20.3 防治措施
预制构件制作时应严格控制钢筋的相对位置;钢筋下料和组对应由专人进行,合格后方准焊接;焊接过程中应精心操作。 21电弧焊—焊缝成型不良 21.1 表现形式
焊缝表面凹凸不平,宽窄不匀。这种缺陷虽然对静载强度影响不大,但容易产生应力集中,对承受动载不利。 21.2 产生原因
焊工操作不当;焊接参数选择不合适。 21.3 防治措施
选择合适的焊接参数;要求焊工精心操作。 21.4 治理方法
仔细清渣后精心补焊一层。 22电弧焊—焊瘤 22.1 表现形式
焊瘤是指正常焊缝之外多余的焊着金属。焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,并在接头处形成应力集中区。 22.2 产生原因
(1)熔池温度过高,凝固较慢,在铁水自重作用下下坠形成焊瘤。
(2)坡口立焊、帮条立焊或搭接立焊中,如焊接电流过大,焊条角度不对或操作手势不当也