气压焊

用氧气、乙炔火焰加热钢筋接头，温度达到塑性状态时施加压力，使钢筋接头压接在一起的工艺就是气压焊。

适用范围

钢筋气压焊适合于现场焊接梁、板、柱的Ⅱ、III级直径为12一40mm的钢筋。不同直径的钢筋也可焊接，但直径差不大于7mm。钢筋弯曲的地方不能焊。

在垂直、水平和倾斜位置的纵向对接接头的焊接。

进口钢筋的焊接，要先做试验，以验证它的可焊性。

质量要求

钢筋接头的质量分外观检查和取样破损检查两种。外观检查不符合要求的应重新焊接，具体要求如下：

(1)焊接部位钢筋轴线偏差应小于钢筋直径的1/10。不同直径焊接接头偏心应小于钢筋直径的1/10，而且小直径钢筋不得偌出大直径钢筋范围。

(2)焊接处隆起的直径不小于钢筋直径的1.4倍。隆起的变形长度不小于钢筋直径的1.3—1.5倍。

(3)焊接接头隆起形状不应有显著的凸出和塌陷；不应有裂缝，并不得有过烧现象，即表面呈现狙糙裂缝和蜂窝状。

(4)焊接钢筋轴线夹角不得大于4度。

破损检查

钢筋抽样破损检查：在外观合格的基础上作随机取样检验，以200个接头为一批，从每批中割取3个试件做拉伸试验，有一根不合格，应加倍取样复试，如仍有一个试件达不到强度，该批接头为不合格品，要返工重焊。

钢筋接头试验的取样批量、取样方法和取模数：

(1)取样批量，在一般构筑物中，以200个接头为一批；在现浇钢筋混凝土房屋结构中，在同一楼层中以200个接头为一批。不足200个接头仍作为一批。

(2)取样方法和取样数量：从每批接头中随机切取3个接头做拉伸试验。根据工程需要，也可另切取3个接头，做弯曲试验．

（3）拉伸试样长度取8d+300mm，弯曲试样长度应不小于规定数值。

缺陷和探伤

气压焊的缺陷和闪光焊比较接近，都是以平面状缺陷为主。主要有未焊合和光斑。其他是过烧和推凸引起的裂纹缺陷。气压焊的推广和使用受到影响，重要的原因之一是气压焊探伤技术跟不上。针对光斑缺陷没有好的探伤办法。因光斑引起的断轨事故较多。光斑缺陷其实就是一种介于焊合和未焊合之间的一种情形。在熔合面上形成光滑平整的大面积区域。极大的影响了强度造成断轨。这种缺陷因为没有夹杂物质因此无声波反射故很难探测.使用更高的频率是解决问题的途径之一.对于未焊合缺陷来说是比较容易检测的.使用常规的斜探头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规律的.一般在表面下1-2毫米.即钢轨焊缝的外表面焊合了，而内部却有未焊合区域。以轨腭,轨头顶部更容易出现.严重时会露头.打磨过程中会看到.这主要是加热和挤压不到位,断面温度不均匀，端面不平等原因造成.

建议使用K1探头利用角反射检测这种缺陷.从轨头中央一次波检测轨底，二次波检验轨头中部.同时检测轨腰.从轨头两侧检测对面的未焊合.对于轨底脚除了从斜面上使用K2探外,还可以用K1 探头从轨底侧面检测对面.如果有K式扫查机构则更好了.当然如果有露头缺陷,使用表面波探头复检是很好的办法.由于气压焊缺陷主要为平面缺陷，更好的办法是使用双探头串列式和K式扫查。借助扫查机构能更准确的探测和检测面垂直的平面缺陷。

气压焊机

气压焊机现阶段主要用在建筑螺纹钢筋对焊接和火车铁轨的对焊接。

火车铁轨的气压焊轨机

火车铁轨的气压焊轨机由压接机、加热器、气体流量控制箱、液压泵站、冷却系统、推凸刀具、钢轨端面打磨机等设备组成。气压焊轨机使用氧—乙炔焰加热，应用塑性气压焊接原理，采用三段压力焊接工艺，各试验数据符合铁道部标准，焊头成型良好并具有全断面推除焊瘤功能。

其中压接机取消传统的轨顶、轨底螺丝机构，变轨底定位为轨头平直定位，并增加过压保护装置。设计更为合理，操作十分方便，更加适合普通无缝线路、高速铁路、地铁等线路的钢轨焊接。

建筑钢筋的对焊接机

1.供气装置

（1）供气装置应包括氧气瓶、溶解乙炔气瓶（或中压乙炔发生器）、干式回火防止器、减压器及胶管等。

（2）氧气瓶和溶解乙炔气瓶的使用应遵照国家有关规定执行。注：氧气瓶的使用应遵照原国家劳动总局颁发的《气瓶安全监察规程》中的有关规定执行；溶解乙炔气瓶的使用应遵照原国家劳动总局颁发的《溶解乙炔气瓶安全监测规程》中的有关规定执行。

（3）溶解乙炔气瓶的供气能力必须满足现场最大直径钢筋焊接时的供气量要求；若不敷要求时，可多瓶并联使用。

2.多嘴环管加热器

（1）氧/乙炔混合室的供气量应满足加热圈气体消耗量的需要。

（2）多嘴环管加热器应配备多种规格的加热圈，以满足各不同直径钢筋焊接的需要。

（3）多嘴环管加热器的多束火焰应燃烧均匀，调整火焰方便。

3. 加压器

（1）加压器的加压能力应达到现场最大直径钢筋焊接时所需要的轴向压力。

（2）加压油泵有手动式和电动式两种，当焊接大直径钢筋时，宜采用电动加压油泵。

4.焊接夹具

（1）焊接夹具应确保夹紧钢筋；并且当钢筋承受最大轴向压力时，钢筋与夹头之间不产生相对滑移。

（2）焊接夹具应便于钢筋的安装定位，并在施焊过程中保持足够的刚度。

（3）焊接夹具中的动夹头应与定夹头同心；并且当不同直径钢筋相焊接时，仍应保持同心。

5. 辅助设备

钢筋气压焊施工中应配备必要的辅助设备，用来切断钢筋，磨平钢筋端面，清除边角毛刺和端面氧化膜等。

操作安全知识

1. 焊工必须有上岗证，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好经验，掌握钢筋端部加工和钢筋安装的质量要求。

2.对焊工乙炔气瓶，减压器使用遵守相关安全规定。

3.气压焊接作业如遇雨雪天气或气温在-15度以下，无遮蔽无保温缓冷不许作业。

4. 施工现场必须设置牢固的安全操作平台,完善安全技术措施，加强操作人员的劳动保护，防止发生烧伤烫伤

5.施工地点及附近须配备消防设备。

6.油泵和油管各连接处不得漏油，防止因油管微裂而喷出油雾引起爆燃事故。

焊接工艺

1、焊前准备

（1）钢筋下料要砂轮锯，不得使用切断机，以免钢筋端头呈马蹄形而无法压接。

（2）钢筋端面在施焊前，要用角向磨光机打磨见新。边棱要适当倒角，端面要平，不准有凹凸及中洼现象。钢筋端面基本要与轴线垂直。接缝与轴线的夹角不得小于70度；两钢筋对接面间隙不得超过3mm。

（3）钢筋端面附近50-100mm范围内的铁锈、油污、水泥浆等杂物必须清除干净。

（4）两根钢筋用钢筋卡具对正夹紧。

2、施焊要点

钢筋气压焊的工艺过程包括：顶压、加热与压接过程。气压焊时，应根据钢筋直径和焊接设备等具体先用等压法、二次加压法或三次加压法来焊接。（以25钢筋为例）

（1）两钢筋安装后，预压顶紧。预压力宜为10MPa，钢筋之间局部缝隙不得大于3mm。

（2）钢筋加热初期应采用碳化焰（还原焰），对准两钢筋接缝处集中加热，并使其淡白色羽状内焰包住缝隙或伸入缝隙内，并始终不离开接缝，以防止压焊而产生氧化。待接缝处钢筋红黄，随即对钢筋加第二次压，直至焊口缝隙完全闭合。应注意，碳化焰若呈黄色，说明乙炔过多，必须适当减少乙炔量。不得使用碳化焰外焰加热，严禁用气化过剩的氧化加热。

（3）在确认两钢筋的缝隙完全粘合后，应改用中性焰，在压焊面中1-2倍钢筋直径的长度范围内，均匀摆动往反加热。

（4）当钢筋表面变成炽白色，氧化物变成芝麻粒大小的灰白色球状物，断而聚成泡沫并开始随加热的摆动方向移动时，则可加热边第三次加压，先慢后快，达到30-40MPa，使用接缝处隆起的直径为1.4-1.6倍母材直径、变形长度为母材直径1.2-1.5倍的鼓包。

（5）压接后，当钢筋火红消失，即温度为600-650℃时，才能解除压接器上的卡具。

（6）在加热过程中，如果火焰突然中断，发生在钢筋接缝已完全闭合以后，即可继续加热加压，直至完成全部压接过程；如果火焰突然中断发生在钢筋接缝完全闭合以前，则应切掉接头部分，重新压接。

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