电渣压力焊接头质量缺陷分析及预防措施

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在多层和高层建筑中，框架柱或剪力墙的竖向钢筋多采用电渣压力焊连接，施工简单，操作方便，造价低。但是，在施工中受操作方法、电压、电流等诸多因素的影响，往往会造成焊接接头质量缺陷，例如轴线偏移，接头弯折，焊包薄而大，接头结合不良，焊包有不匀、气孔夹渣、下淌等现象。而钢筋焊接规范规定：焊包应均匀，突出部分至少高出钢筋表面4mm；电极与钢筋接触处，无明显的烧伤缺陷；接头处的弯折角度不大于4°；接头处的轴线偏移不超过0.1d(d为钢筋直径)，同时不大于2mm。

为了避免上述缺陷，在高岭土加工厂生产车间框架柱竖向钢筋连接中采用电渣压力焊，施工中采取了相应的预防措施，效果较好。现总结如下：

1　产生原因

1.1　上下钢筋轴线偏移

夹好的钢筋，使上下钢筋错位；夹具本身已变形或扭曲。

1.2　接头处弯折

焊接后夹具卸得过早，接头处熔融金属没有完全固化，接头的强度和刚度还都很小，不能支撑上部钢筋。焊接时未注意扶持上部钢筋，在焊接或卸夹具时，上部钢筋晃动造成接头处弯折。

1.3　焊包薄而大

挤压过程中，挤压速度过快且压力过大，把熔融的金属液体过快地挤向四周。焊接电流过大或挤压过程时间过长，使钢筋熔融的金属液过多，从而造成挤压后焊包薄而大。

1.4　接头结合不良，焊包过小或无包

焊接前没能调整好夹头的起始点，使上部钢筋不能完全下送到位，与接头处不能完全结合；下部钢筋伸出钳口的长度过短，使熔融金属液体不能受到焊剂的正常依托；焊剂盒下部堵塞不严，使焊剂部分泄漏，金属液体流失；焊接时间短、焊接电流过小、顶压前过早断电，都会造成钢筋熔融量过小，使钢筋不能完全结合、有效排渣，从而不能形成正常的焊包。

1.5　焊包不匀、偏包或无包

钢筋端面不平整，在挤压时不能把熔融金属液体均匀向四周排挤；焊剂填装不均匀或焊剂内有杂质，不能形成均匀的渣池；电弧电压过高，产生偏弧现象，使钢筋的端面不均匀熔化，未呈微凸形，钢筋熔液一侧偏少或偏多；焊接时间短，钢筋熔化不完全，部分钢筋端面熔化量不足；焊剂盒堵塞不严，熔化金属流失，形成焊包不匀、偏包或无包现象。

1.6　焊包有气孔、夹渣

焊剂受潮，焊接时从焊剂中排出的气体进入金属熔液形成气孔；挤压时间长，上部钢筋端面不能呈微凸形，端面上不能形成由液态向固态转化的薄层，挤压过程中不能顺利排渣；焊接过程结束时没有及时顶压，造成部分钢筋熔液固化，使焊渣不能排出；焊接部位埋入焊剂的深度不够，使焊渣不能通过焊剂顺利排出，并且金属液体与空气接触易形成气孔。

1.7　焊包下淌

焊剂盒底部缝隙堵塞不严，致使钢筋熔液顺缝流下；焊后回收焊剂过早，熔液还未完全固化形成焊包。

1.8　钢筋(电极钳与钢筋接触处)烧伤

电极钳没有夹紧钢筋，接触不良；电极钳与钢筋接触处已锈蚀或有泥污，导电不良。

2　预防措施

1)焊前应先仔细检查钢筋端头，不顺直的部分应切除或矫正；安装夹具要正确，待上下钢筋同心后，上下夹钳才能同时均匀夹紧钢筋；夹好钢筋后严禁晃动钢筋，以免上下钢筋错位或夹具变形、扭曲；操作前先检查夹具是否紧固，

焊接钢筋端部有扭曲变形现象或夹具安装不正确，没有夹好钢筋；夹具挤压力过大，造成钢筋错位；焊前晃动已

不能用的夹具、夹钳应及时更新或修理。

2)一套电渣压力焊机应配置5～6套夹具，目的是保证接头焊接完毕后停歇30s以上再拆卸焊接夹具。这不仅便于焊接工具周转，接头降温缓慢，同时也可使接头在拆卸夹具时增加一定强度和刚度，避免上部钢筋向下歪斜。另外，焊接时或卸夹具时应用手扶持好上部钢筋，以免上部钢筋晃动，造成接头弯折[1]。

3)挤压时应逐渐下送钢筋，使上部钢筋把熔融的金属液体均匀地挤到钢筋周围，形成厚薄均匀、大小适中的焊包。因电渣压力焊的热效率较高，其焊接电流比闪光对焊的电流小一半，宜按钢筋端头的截面面积确定焊接电流(一般取0.8A/mm2～0.9A/mm2)。

如果电流过大，会造成钢筋熔化过快，金属熔液过多，所以要选好焊接电流。另外，焊接过程中要控制好时间参数。一般焊接直径16mm的钢筋，焊接时间为18s；钢筋直径每增加2mm，焊接时间相应延长2s。如果焊接时间太长，也会导致钢筋熔化过量，造成焊包过大。

4)焊前应调整好夹头的起始点，保证上部钢筋能完全下送到位；安装夹具时，下部钢筋伸出钳口的长度不小于60mm，使熔融金属液体有足够的焊剂托裹，使上下钢筋能够正常结合；填装焊剂前焊剂盒底部要用布堵塞严实，以免焊剂从缝隙泄漏；焊前选好焊接电流，并控制好焊接时间，应在挤压过程开始的同时截断电流，保证钢筋能足够熔化。

5)施焊前注意检查钢筋端面是否平整，不平的应切除或矫正；安装焊剂盒时应保持钢筋位于焊剂盒中心，钢筋四周均匀填装焊剂，对回收的焊剂应除净杂质后再用；焊前选择好合适的焊接参数，控制好焊机电弧电压，一般在进入电弧稳定燃烧过程时，电压为40V～50V，当进入造渣过程时，电压为22V～27V，掌握好焊接时间，使钢筋完全熔化；填装焊剂前，要把焊剂盒底部与钢筋之间的缝隙堵严，以免焊剂和金属熔液流失。

6)焊接前应先把焊剂烘干，掌握好焊接断电和挤压时间，断电应与挤压同时开始，此时上部钢筋断面上形成一层介于固态和液态之间的薄层，通过挤压排出焊渣和其他杂质；填装焊剂时应把焊剂盒装满，以使焊接部位埋入焊剂深度满足要求(一般不小于60mm)。

7)装焊剂前应把焊剂盒底部缝隙堵严，每个接头焊完后应停歇20s～30s(寒冷地区可适当延长)，待熔液稍微冷却固化后再回收焊剂。

8)焊接前应检查电极钳是否夹紧钢筋，发现没有夹紧的应夹好；夹电极钳前应先把钢筋上的锈和泥污除净。

总之，焊接操作人员必须经过严格的考核，取得有效的焊工上岗合格证并能熟练操作；焊接夹具应有足够的刚度，在最大允许荷载下移动灵活，操作方便；所选焊剂要合格，一般应采用431型焊剂，因该焊剂含高锰、高硅与低氟成分，除起隔绝、保温及稳定电弧的作用外，还能起补充熔渣、脱氧及添加合金元素的作用，使焊缝金属合金化。