CN104117762A

CN104117762A - 一种钢筋坡口焊接方法

Info

Publication number: CN104117762A
Application number: CN201410402544.0A
Authority: CN
Inventors: 王迎军; 张大刚; 何生贵; 焦荣格; 何莹; 苏召
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Training Center of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Training Center of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Priority date: 2014-08-16
Filing date: 2014-08-16
Publication date: 2014-10-29

Abstract

本发明公开了一种钢筋坡口焊接方法，其步骤如下：步骤1、焊前准备：将两段需要焊接的钢筋组对，其坡口水平对应放置；步骤2、定位焊：采用熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝进行熔化极气体保护焊，电弧在需要焊接的钢筋两侧进行用于定位的点焊；步骤3、采用熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝进行熔化极气体保护焊，第一层焊接时间0.5~1分钟，逐层焊接钢筋主焊道和垫板加强焊道：a.主焊道：电弧沿钢筋主焊道往复直线运动，焊接电流I为280~300A，电弧电压U为24~25V，焊接速度为35~50cm/min；b.加强焊道：电弧沿垫板加强焊道直线运动，焊接电流I为260~280A，电弧电压U为23~24V，焊接速度为20~35cm/min。本发明的优点是简单方便、生产效率高、焊接质量稳定、抗锈蚀、少夹渣、无气孔缺陷。

Description

一种钢筋坡口焊接方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋坡口焊接方法，属于焊接技术领域。

背景技术

目前，我国现有的钢筋焊接中主要使用焊条电弧焊焊接方法进行连接，近几年也出现了少量的实芯焊丝CO₂熔化极气体保护焊焊接方法。使用焊条电弧焊焊接方法进行钢筋焊接，由于该焊接方法本身特点决定了其存在生产效率低、焊接质量不稳定的缺点。而实芯焊丝CO₂熔化极气体保护焊本身属于低氢型焊接方法，焊接前要求钢材表面清洁、无污物，但实际钢筋焊接时表面存在锈蚀等污物，因此钢筋焊接后不可避免地存在气孔、夹渣等缺陷，影响焊接质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单方便、生产效率高、焊接质量稳定、抗锈蚀、少夹渣、无气孔缺陷的钢筋坡口焊接方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案包括如下步骤：

步骤（1）、焊前准备：

将两段需要焊接的钢筋组对，其坡口水平对应放置；

准备熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝；

步骤（2）、进行定位焊：

采用熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝进行熔化极气体保护焊，电弧在需要焊接的钢筋两侧进行用于定位的点焊；

步骤（3）、焊接钢筋主焊道和垫板加强焊道：

a. 逐层焊接钢筋主焊道：

采用熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝进行熔化极气体保护焊，电弧沿钢筋主焊道呈往复直线运动，焊接电流I为280~300A，电弧电压U为24~25V，焊接速度为35~50cm/min；

b. 逐层焊接垫板加强焊道：

采用熔化后会产生钛钙型熔渣的药芯焊丝进行熔化极气体保护焊，电弧沿垫板加强焊道呈直线运动，焊接电流I为260~280A，电弧电压U为23~24V，焊接速度为20~35cm/min。

进一步的，所述焊接电流I和电弧电压U的配比公式（1）如下：

U=I×0.04+13 （1）

其中，U为电弧电压，单位为V；

I为焊接电流，单位为A。

所述钢筋主焊道为两段需要焊接的钢筋组对后，其水平对应的坡口之间；所述垫板加强焊道为两段需要焊接的钢筋组对后，其水平对应的坡口两侧且方向与需要焊接的钢筋水平。

进一步的，所述钢筋主焊道和垫板加强焊道均采用逐层焊接，第一层焊接时间为0.5~1分钟，第一层焊接速度快于后续上层焊接速度。

进一步的，所述钢筋主焊道的焊接速度快于垫板加强焊道焊接速度。

进一步的，所述用于定位的点焊包括4个点，其分别位于需要焊接的钢筋两侧。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：

（1）本发明采用药芯焊丝熔化极气体保护焊焊接方法，解决了实芯焊丝熔化极气体保护焊焊接钢筋易出气孔缺陷的问题，现场焊接焊缝一次合格率可提高1倍；

（2）利用药芯焊丝中的药粉熔化后产生的钛钙型熔渣，来提高焊缝的抗锈蚀等污物和抗气孔缺陷的能力；

（3）选用的焊接电流及电压高于普通焊接方法，以保证焊丝中钛钙型熔渣充分参与冶金反应，提高焊接速度，提高生产效率2-3倍；

（4）设定用于定位的点焊，焊接点分布在需要焊接的钢筋两侧，确保焊接过程不移位；

（5）钢筋主焊道和垫板加强焊道采用逐层焊接，焊接钢筋焊道时电弧沿钢筋主焊道呈往复直线运动，焊接垫板焊道时电弧沿垫板加强焊道呈直线运动，焊接过程中由于焊接电流及电压高于普通焊接方法，层道间的熔渣无需清理即可被下一层焊道焊接的电弧高温熔化浮出，减少人力，提高焊接速度和工作效率；

（6）利用焊接电流和电弧电压配比公式选取电弧电压，以保证充分的热量进行焊丝和钢筋的熔化；

（7）由于焊接电流和电弧电压较大，根层焊接使用较快的速度完成后存在的少量熔渣会在后续被相对较慢速度的盖面层焊接充分熔化浮出，因此根层和盖面层层间焊接不用作清渣处理。

附图说明

附图1为钢筋坡口焊接水平组合方式示意图。

附图2为四段定位焊段位置示意图。

附图3为焊接时钢筋焊道电弧运行轨迹示意图。

附图4为焊接时垫板焊道电弧运行轨迹示意图。

其中，1带筋钢筋、2钢垫板、3~6定位点焊的位置、7钢筋主焊道上的电弧运行轨迹、8垫板加强焊道上的电弧运行轨迹。

具体实施方式

下面将结合附图1~附图4对本发明进行进一步详细的说明。

下面结合牌号HRB335规格Φ25mm的钢筋1双面搭接焊实例和附图，详细说明本发明的一种实施方式：

首先，进行机具与焊接材料的准备：

① 焊接设备选用特性良好的NB-350型逆变式CO₂气体保护焊焊机；

② 焊丝选用ER501T-1直径1.2mm药芯CO₂气体保护焊焊丝。

其次，进行焊接试件的组对：

① 焊接试件选用Φ25mm HRB335带筋钢筋2两根、5mm厚度100×100mmQ235钢垫板2一块；

②如图1所示的两段钢筋坡口组对位置示意图，将两根钢筋1和一块钢板2按照图1方式水平组合在一起；

③ 选用ER501T-1直径1.2mm药芯CO₂气体保护焊焊丝，按照图2所示位置进行4段10-20mm长的定位焊。

最后，设计焊接层次及参数，实施例1：

① 钢筋主焊道：使用280A焊接电流I配合24.2V电弧电压U，电弧沿焊缝呈往复直线运动，如图3所示，钢筋主焊道上的电弧运行轨迹如标号7箭头所示，焊接速度为36-40cm/min，第一层的焊接时间为0.5min；

② 垫板加强焊道：使用270A焊接电流I配合23.8V电弧电压U，电弧沿焊缝呈直线运动，如图4所示，垫板加强焊道上的电弧运行轨迹如标号8箭头所示，焊接速度为25-35cm/min，第一层的焊接时间为0.5min；

③ 由于焊接电流I和电弧电压U较大，第一层焊接使用较快的速度完成后存在的少量熔渣会在后续被相对较慢速度的盖面层焊接充分熔化浮出，因此根层和盖面层层间焊接不用作清渣处理。

最后，设计焊接层次及参数，实施例2：

① 钢筋主焊道：使用290A焊接电流I配合24.6V电弧电压U，电弧沿焊缝呈往复直线运动，如图3所示，钢筋主焊道上的电弧运行轨迹如标号7箭头所示，焊接速度36-50cm/min, 第一层的焊接时间为0.6min；

② 垫板加强焊道：使用280A焊接电流I配合24.2V电弧电压U，电弧沿焊缝呈直线运动，如图4所示，垫板加强焊道上的电弧运行轨迹如标号8箭头所示，焊接速度20-35cm/min, 第一层的焊接时间为0.6min；

实施例3：和实施例1和实施例2的其他步骤相同，唯一区别在于钢筋主焊道使用300A焊接电流I配合25V电弧电压U，焊接速度40-50cm/min, 第一层的焊接时间为0.7min；垫板加强焊道使用260A焊接电流I配合23.4V电弧电压U，焊接速度20-30cm/min, 第一层的焊接时间为0.8min；

采用本方法焊接的顺序如下：

① 两段钢筋组对，在钢筋左右两侧与垫板处焊接四段定位点焊。

②焊接钢筋主焊道。

③焊接垫板加强焊道。

本方法焊接的试样通过拉伸试验后各项力学性能指标见如下表1：

表1 钢筋坡口焊试件拉伸试验性能指标

试件编号	最大负荷（KN）	抗拉强度（MPa）	伸长率（%）	报告编号
					15	230	470	18	15
16	228	465	17	16
					17	235	480	18	17
18	225	460	18	18
					19	235	480	17	19
20	230	470	18	20

注：试样尺寸均选取Φ25mm。

上述表1说明，拉伸试验试样各项性能指标均符合规程要求。

本发明利用焊接电流I和电弧电压U的配比公式(电弧电压数值=焊接电流数值×0.04+13），选取电弧电压，以保证充分的热量进行焊丝和钢筋的熔化;

本发明利用药芯焊丝中的药粉熔化后产生的钛钙型熔渣，来提高焊缝的抗锈蚀等污物和抗气孔缺陷的能力；

本发明保证必要的热量使焊丝中钛钙型熔渣充分参与冶金反应，提高焊接速度，提高生产效率2-3倍。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤（1）、焊前准备：

将两段需要焊接的钢筋组对，其坡口水平对应放置；

步骤（2）、进行定位焊：

步骤（3）、焊接钢筋主焊道和垫板加强焊道：

a. 逐层焊接钢筋主焊道：

b. 逐层焊接垫板加强焊道：

2.根据权利要求1所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述焊接电流I和电弧电压U的配比公式（1）如下：

U=I×0.04+13 （1）

其中，U为电弧电压，单位为V；

I为焊接电流，单位为A。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述钢筋主焊道为两段需要焊接的钢筋组对后，其水平对应的坡口之间；所述垫板加强焊道为两段需要焊接的钢筋组对后，其水平对应的坡口两侧且方向与需要焊接的钢筋水平。

4.根据权利要求1或2所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述钢筋主焊道和垫板加强焊道均采用逐层焊接，第一层焊接时间为0.5~1分钟，第一层焊接速度快于后续上层焊接速度。

5.根据权利要求3所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述钢筋主焊道和垫板加强焊道均采用逐层焊接，第一层焊接速度快于后续上层焊接速度。

6.根据权利要求1或2所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述钢筋主焊道的焊接速度快于垫板加强焊道焊接速度。

7.根据权利要求3所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述钢筋主焊道的焊接速度快于垫板加强焊道焊接速度。

8.根据权利要求1或2所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述用于定位的点焊包括4个点，其分别位于需要焊接的钢筋两侧。

9.根据权利要求3所述的一种钢筋坡口焊接方法，其特征在于：所述用于定位的点焊包括4个点，其分别位于需要焊接的钢筋两侧。