氣壓焊

氣壓焊

氧氣、乙炔火焰加熱鋼筋接頭,溫度達到塑性狀態時施加壓力,使鋼筋接頭壓接在一起的工藝就是氣壓焊。

氣壓焊機現階段主要用在建築螺紋鋼筋對焊接和火車鐵軌的對焊接。

基本介紹

  • 中文名:氣壓焊
  • 外文名:gas pressure welding
  • 作用對象:建築螺紋鋼筋和火車鐵軌的對焊接
  • 適用範圍:適合於現場焊接梁、板、柱
適用範圍,質量要求,破損檢查,缺陷和探傷,氣壓焊機,操作安全知識,焊接工藝,

適用範圍

鋼筋氣壓焊適合於現場焊接梁、板、柱的Ⅱ、III級直徑為12一40mm的鋼筋。不同直徑的鋼筋也可焊接,但直徑差不大於7mm。鋼筋彎曲的地方不能焊。
在垂直、水平和傾斜位置的縱向對接接頭的焊接。
進口鋼筋的焊接,要先做試驗,以驗證它的可焊性。

質量要求

鋼筋接頭的質量分外觀檢查和取樣破損檢查兩種。外觀檢查不符合要求的應重新焊接,具體要求如下:
(1)焊接部位鋼筋軸線偏差應小於鋼筋直徑的1/10。不同直徑焊接接頭偏心應小於鋼筋直徑的1/10,而且小直徑鋼筋不得偌出大直徑鋼筋範圍。
(2)焊接處隆起的直徑不小於鋼筋直徑的1.4倍。隆起的變形長度不小於鋼筋直徑的1.3—1.5倍。
(3)焊接接頭隆起形狀不應有顯著的凸出和塌陷;不應有裂縫,並不得有過燒現象,即表面呈現狙糙裂縫和蜂窩狀。
(4)焊接鋼筋軸線夾角不得大於4度。

破損檢查

鋼筋抽樣破損檢查:在外觀合格的基礎上作隨機取樣檢驗,以200個接頭為一批,從每批中割取3個試件做拉伸試驗,有一根不合格,應加倍取樣複試,如仍有一個試件達不到強度,該批接頭為不合格品,要返工重焊。
鋼筋接頭試驗的取樣批量、取樣方法和取模數:
(1)取樣批量,在一般構築物中,以200個接頭為一批;在現澆鋼筋混凝土房屋結構中,在同一樓層中以200個接頭為一批。不足200個接頭仍作為一批。
(2)取樣方法和取樣數量:從每批接頭中隨機切取3個接頭做拉伸試驗。根據工程需要,也可另切取3個接頭,做彎曲試驗.
(3)拉伸試樣長度取8d+300mm,彎曲試樣長度應不小於規定數值。

缺陷和探傷

氣壓焊的缺陷和閃光焊比較接近,都是以平面狀缺陷為主。主要有未焊合和光斑。其他是過燒和推凸引起的裂紋缺陷。氣壓焊的推廣和使用受到影響,重要的原因之一是氣壓焊探傷技術跟不上。針對光斑缺陷沒有好的探傷辦法。因光斑引起的斷軌事故較多。光斑缺陷其實就是一種介於焊合和未焊合之間的一種情形。在熔合面上形成光滑平整的大面積區域。極大的影響了強度造成斷軌。這種缺陷因為沒有夾雜物質因此無聲波反射故很難探測.使用更高的頻率是解決問題的途徑之一.對於未焊合缺陷來說是比較容易檢測的.使用常規的斜探頭利用角反射也可以探到.值得注意的是未焊合缺陷的分布是有規律的.一般在表面下1-2毫米.即鋼軌焊縫的外表面焊合了,而內部卻有未焊合區域。以軌齶,軌頭頂部更容易出現.嚴重時會露頭.打磨過程中會看到.這主要是加熱和擠壓不到位,斷面溫度不均勻,端面不平等原因造成.
氣壓焊氣壓焊
氣壓焊
建議使用K1探頭利用角反射檢測這種缺陷.從軌頭中央一次波檢測軌底,二次波檢驗軌頭中部.同時檢測軌腰.從軌頭兩側檢測對面的未焊合.對於軌底腳除了從斜面上使用K2探外,還可以用K1 探頭從軌底側面檢測對面.如果有K式掃查機構則更好了.當然如果有露頭缺陷,使用表面波探頭復檢是很好的辦法.由於氣壓焊缺陷主要為平面缺陷,更好的辦法是使用雙探頭串列式和K式掃查。藉助掃查機構能更準確的探測和檢測面垂直的平面缺陷。

氣壓焊機

氣壓焊機現階段主要用在建築螺紋鋼筋對焊接和火車鐵軌的對焊接。
火車鐵軌的氣壓焊軌機
火車鐵軌的氣壓焊軌機由壓接機、加熱器、氣體流量控制箱、液壓泵站、冷卻系統、推凸刀具、鋼軌端面打磨機等設備組成。氣壓焊軌機使用氧—乙炔焰加熱,套用塑性氣壓焊接原理,採用三段壓力焊接工藝,各試驗數據符合鐵道部標準,焊頭成型良好並具有全斷面推除焊瘤功能。
其中壓接機取消傳統的軌頂、軌底螺絲機構,變軌底定位為軌頭平直定位,並增加過壓保護裝置。設計更為合理,操作十分方便,更加適合普通無縫線路、高速鐵路、捷運等線路的鋼軌焊接。
建築鋼筋的對焊接機

1.供氣裝置
(1)供氣裝置應包括氧氣瓶、溶解乙炔氣瓶(或中壓乙炔發生器)、乾式回火防止器、減壓器及膠管等。
(2)氧氣瓶和溶解乙炔氣瓶的使用應遵照國家有關規定執行。 註:氧氣瓶的使用應遵照原國家勞動總局頒發的《氣瓶安全監察規程》中的有關規定執行;溶解乙炔氣瓶的使用應遵照原國家勞動總局頒發的《溶解乙炔氣瓶安全監測規程》中的有關規定執行。
(3)溶解乙炔氣瓶的供氣能力必須滿足現場最大直徑鋼筋焊接時的供氣量要求;若不敷要求時,可多瓶並聯使用。
2.多嘴環管加熱器
(1)氧/乙炔混合室的供氣量應滿足加熱圈氣體消耗量的需要。
(2) 多嘴環管加熱器應配備多種規格的加熱圈,以滿足各不同直徑鋼筋焊接的需要。
(3) 多嘴環管加熱器的多束火焰應燃燒均勻,調整火焰方便。
3. 加壓器
(1)加壓器的加壓能力應達到現場最大直徑鋼筋焊接時所需要的軸向壓力。
(2)加壓油泵有手動式和電動式兩種,當焊接大直徑鋼筋時,宜採用電動加壓油泵。
4.焊接夾具
(1)焊接夾具應確保夾緊鋼筋;並且當鋼筋承受最大軸向壓力時,鋼筋與夾頭之間不產生相對滑移。
(2)焊接夾具應便於鋼筋的安裝定位,並在施焊過程中保持足夠的剛度。
(3) 焊接夾具中的動夾頭應與定夾頭同心;並且當不同直徑鋼筋相焊接時,仍應保持同心。
5. 輔助設備
鋼筋氣壓焊施工中應配備必要的輔助設備,用來切斷鋼筋,磨平鋼筋端面,清除邊角毛刺和端面氧化膜等。
氣壓焊

操作安全知識

1. 焊工必須有上崗證,不同級別的焊工有不同的作業允許範圍,應符合國家標準的規定。輔助工應具有鋼筋氣壓焊的有關知識好經驗,掌握鋼筋端部加工和鋼筋安裝的質量要求。
2.對焊工乙炔氣瓶,減壓器使用遵守相關安全規定。
3.氣壓焊接作業如遇雨雪天氣或氣溫在-15度以下,無遮蔽無保溫緩冷不許作業。
4. 施工現場必須設定牢固的安全操作平台,完善安全技術措施,加強操作人員的勞動保護,防止發生燒傷燙傷
5.施工地點及附近須配備消防設備
6.油泵和油管各連線處不得漏油,防止因油管微裂而噴出油霧引起爆燃事故。

焊接工藝

1、焊前準備
(1)鋼筋下料要砂輪鋸,不得使用切斷機,以免鋼筋端頭呈馬蹄形而無法壓接。
(2)鋼筋端面在施焊前,要用角向磨光機打磨見新。邊棱要適當倒角,端面要平,不準有凹凸及中窪現象。鋼筋端面基本要與軸線垂直。接縫與軸線的夾角不得小於70度;兩鋼筋對接面間隙不得超過3mm。
(3)鋼筋端面附近50-100mm範圍內的鐵鏽、油污、水泥漿等雜物必須清除乾淨。
(4)兩根鋼筋用鋼筋卡具對正夾緊。
2、施焊要點
鋼筋氣壓焊的工藝過程包括:頂壓、加熱與壓接過程。氣壓焊時,應根據鋼筋直徑和焊接設備等具體先用等壓法、二次加壓法或三次加壓法來焊接。(以25鋼筋為例)
(1)兩鋼筋安裝後,預壓頂緊。預壓力宜為10MPa,鋼筋之間局部縫隙不得大於3mm。
(2)鋼筋加熱初期應採用碳化焰(還原焰),對準兩鋼筋接縫處集中加熱,並使其淡白色羽狀內焰包住縫隙或伸入縫隙內,並始終不離開接縫,以防止壓焊而產生氧化。待接縫處鋼筋紅黃,隨即對鋼筋加第二次壓,直至焊口縫隙完全閉合。應注意,碳化焰若呈黃色,說明乙炔過多,必須適當減少乙炔量。不得使用碳化焰外焰加熱,嚴禁用氣化過剩的氧化加熱。
(3)在確認兩鋼筋的縫隙完全粘合後,應改用中性焰,在壓焊面中1-2倍鋼筋直徑的長度範圍內,均勻擺動往反加熱。
(4)當鋼筋表面變成熾白色,氧化物變成芝麻粒大小的灰白色球狀物,斷而聚成泡沫並開始隨加熱的擺動方向移動時,則可加熱邊第三次加壓,先慢後快,達到30-40MPa,使用接縫處隆起的直徑為1.4-1.6倍母材直徑、變形長度為母材直徑1.2-1.5倍的鼓包。
(5)壓接後,當鋼筋火紅消失,即溫度為600-650℃時,才能解除壓接器上的卡具。
(6)在加熱過程中,如果火焰突然中斷,發生在鋼筋接縫已完全閉合以後,即可繼續加熱加壓,直至完成全部壓接過程;如果火焰突然中斷髮生在鋼筋接縫完全閉合以前,則應切掉接頭部分,重新壓接。

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