钢筋手工电弧焊工艺标准

钢筋手工电弧焊工艺标准 (411-1996)

范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑的钢筋及埋件手工电弧焊。

施工准备
2.1 材料及主要机具：
2.1.1 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。预埋件的锚爪应用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。钢筋应无老锈和油污。
2.1.2 钢材：预埋件的钢材不得有裂缝、锈蚀、斑痕、变形，其断面尺寸和机械性能应符合设计要求。
2.1.3 焊条：焊条的牌号应符合设计规定。如设计无规定时，应符合表4-14的要求，焊条质量应符合以下要求：
钢筋电弧焊使用的焊条牌号 表4-14
项次 钢筋级别 搭接焊、帮条焊 坡口焊
1 Ⅰ级 E4303 E4303 E4303
2 Ⅱ级 E4303 E4303 E5003
3 Ⅲ级 E5003 E5003 E5503
4 Ⅰ、Ⅱ级与钢板焊接 E4303
注：不含25MnSi钢筋。

2.1.3.1 药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷，并不得有肉眼看得出的偏心度。
2.1.3.2 焊接过程中，电弧应燃烧稳定，药皮熔化均匀，无成块脱落现象。
2.1.3.3 焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用。
2.1.3.4 焊条必须有出厂合格证。
2.1.4 弧焊机、焊接电缆、电焊钳、面罩、堑子、钢丝刷、锉刀、榔头、钢字码等。
2.2 作业条件：
2.2.1 焊工必须持有考试合格证。
2.2.2 帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定。
2.2.3 电源应符合要求。
2.2.4 作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电、中毒及火灾等事故。
2.2.5 熟悉图纸，做好技术交流。

操作工艺
3.1 工艺流程：
检查设备 → 选择焊接参数 → 试焊作模拟试件 → 送试 → 确定焊接参数 →

施焊 → 质量检验

3.2 检查电源、焊机及工具。焊接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋。
3.3 选择焊接参数。根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径、焊接层数和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。
3.4 试焊、做模拟试件。在每批钢筋正式焊接前，应焊接3个模拟试件做拉力试验，经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。
3.5 施焊操作：
3.5.1 引弧：带有垫板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢筋垫板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝的部位，防止烧伤主筋。
3.5.2 定位：焊接时应先焊定位点再施焊。
3.5.3 运条：运条时的直线前进、横向摆动和送进焊条三个动作要协调平稳。
3.5.4 收弧：收弧时，应将熔池填满，拉灭电弧时，应将熔池填满，注意不要在工作表面造成电弧擦伤。
3.5.5 多层焊：如钢筋直径较大，需要进行多层施焊时，应分层间断施焊，每焊一层后，应清渣再焊接下一层。应保证焊缝的高度和长度。
3.5.6 熔合：焊接过程中应有足够的熔深。主焊缝与定位焊缝应结合良好，避免气孔、夹渣和烧伤缺陷，并防止产生裂缝。
3.5.7 平焊：平焊时要注意熔渣和铁水混合不清的现象，防止熔渣流到铁水前面。熔池也应控制成椭圆形，一般采用右焊法，焊条与工作表面成70°。
3.5.8 立焊：立焊时，铁水与熔渣易分离。要防止熔池温度过高，铁水下坠形成焊瘤，操作时焊条与垂直面形成60°～80°角。使电弧略向上，吹向熔池中心。焊第一道时，应压住电弧向上运条，同时作较小的横向摆动，其余各层用半圆形横向摆动加挑弧法向上焊接。
3.5.9 横焊；焊条倾斜70°～80°，防止铁水受自重作用坠到厂坡口上。运条到上坡口处不作运弧停顿，迅速带到下坡口根部作微小横拉稳弧动作，依次均速进行焊接。
3.5.10 仰焊：仰焊时宜用小电流短弧焊接，溶地宜薄，里应确保与母材熔合良好。第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条与焊接方向成8°～90°角。其余各层焊条横摆，并在坡口侧略停顿稳弧，保证两侧熔合。
3.5.11 钢筋帮条焊：
3.5.11.1 钢筋帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。钢筋帮条焊宜采用双面焊，见图4-27（a），不能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图4-27（b）。

图4-27 钢筋帮焊接头
帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作，其帮条长度l见表4-15。如帮条级别与主筋相同时，帮条的直径可以比主筋直径小一个规格。如帮条直径与主筋相同时，帮条钢筋可比主筋低一个级别。
3.5.11.2 钢筋帮条接头的焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d，见图4-28。

钢筋帮条长度 表4-15
项 次 钢筋级别 焊缝型式 帮条长度l
单面焊 双面焊 ≥8d ≥4d
单面焊 双面焊 ≥10d ≥5d
注：d为主筋直径。

图4-28 焊缝尺寸示意图
a椇阜炜矶龋籬椇阜旌穸? 图4-29
3.5.11.3 钢筋帮条焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：
a. 两主筋端头之间，应留2～5mm的间隙。
b. 帮条与主筋之间用四点定位固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。
c. 焊接时，引弧应在帮条的一端开始，收弧应在帮条钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。
3.5.12 钢筋搭接焊：
3.5.12.1 钢筋搭接焊：适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。焊接时，宜采用双面焊，见图4-29（a）。木能进行双面焊时，也可采用单面焊，见图4-29（b）。搭接长度l应与帮条长度相同，见表4-15。
3.5.12.2 搭接接头的焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d。
3.5.12.3 搭接焊时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：
a. 搭接焊时，钢筋应预弯，以保证两钢筋的轴线在一轴线上。
在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，如钢筋预弯确有困难，可适当预弯。
b. 搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离搭接端部20mm以上。
c. 焊接时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上，弧坑应填满。第一层焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。
3.5.13 预埋件T形接头电弧焊：预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种，见图4-30。

图4-30 预埋件T形接头
(a)贴角焊；(b)穿孔塞
焊接时，应符合下列要求：
3.5.13.1 钢板厚度δ不小于0.6d，并不宜小于6mm。
3.5.13.2 钢筋应采用Ⅰ、Ⅱ级。受力锚固钢筋直径不宜小于8mm，构造锚固钢筋直径不宜小于6mm。锚固钢筋直径在6～25mm以内，可采用贴角焊；锚固钢筋直径为20～32mm时，宜采用穿孔塞焊。
3.5.13.3 采用Ⅰ级钢筋时，贴角焊缝焊脚K不小于0.5d；采用Ⅱ级钢筋时，焊缝焊脚k不小于0.6d。
3.5.13.4 焊接电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。
3.5.14 钢筋与钢板搭接焊：钢筋与钢板搭接焊时，接头形式见图4-31。Ⅰ级钢筋的搭接长度l不小于5d。焊缝宽度b不小于0.5d，焊缝厚度h不小于0.35d。

图4-31 钢筋与钢板搭接头
3.5.15 在装配式框架结构的安装中，钢筋焊接应符合下列要求。
3.5.15.1 两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲击。如冷弯矫正有困难，可采用氧乙炔焰加热后矫正，加热温度不得超过850℃，避免烧伤钢筋。
3.5.15.2 焊接时，应选择合理的焊接顺序，对于柱间节点，可对称焊接，以减少结构的变形。
3.5.16 钢筋低温焊接：
3.5.6.1 在环境温度低于- 5℃的条件下进行焊接时，为钢筋低温焊接。低温焊接时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级时，应有档风措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
3.5.16.2 钢筋低温电弧焊时，焊接工艺应符合下列要求：
a. 进行帮条平焊或搭接平焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在150～350℃之间，以起到缓冷的作用。
b. Ⅱ、Ⅲ级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用"回火焊道施焊法"，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4～6mm，见图4-32，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，改善接头的性能。

图4-32 钢筋低温焊接回火焊道示意图
（ａ）帮条焊；（ｂ）搭接焊；（ｃ）坡口焊
c. 焊接电流略微增大，焊接速度适当减慢。

质量标准
4.1 保证项目：
4.1.1 钢筋的品种和质量，焊条的牌号、性能及接头中使用的钢板和型钢，均必须符合设计要求和有关标准的规定。
注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。
检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。
4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置，同一截面内接头的百分比必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：观察或尺量检查。
4.1.3 弧焊接头的强度检验必须合格。
从成品中每批切取5个接头进行抗拉试验。对于装配式结构节点的钢筋焊接接头，可按生产条件制作模拟试件。
在工厂焊接条件下，以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式）为一批。
在现场安装条件下，每一至二楼层中以300个同类型接头（同钢筋级别、同接头型式、同焊接位置）作为一批，不足300个时，仍作为一批。
检验方法：检查焊接试件试验报告单。
4.2 基本项目：操作者应在接头清渣后逐个检查焊件的外观质量，其检查结果应符合下列要求：
4.2.1 焊接表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤。
4.2.2 接头处不得有裂纹。
4.2.3 咬边深度、气孔、夹渣的数量和大小，以及接头尺寸偏差，不得超过表4-16所规定的数值。
钢筋电弧接头尺寸偏差及缺陷允许值（mm） 表4-16
项次 项 目 允许偏差 检验方法
1 帮条沿接头中心线的纵向偏移 0.5d 尺量
接头弯折 预埋件T形接头钢筋间距 4° 不大于10
3 接头处钢筋轴线的偏移 0.1d 且不大于3 尺量
+0.05d 0
0.1d 0 尺量
6 焊缝长度 -0.5d
7 横向咬边深度 0.5 目测
焊缝气孔及夹渣的数量和大小在长2d 的焊 缝表面上预埋件T形接头气孔 2个、6mm23个， 直径不大于1.5
注：1. d为钢筋直径。
2. 负温下，咬边深度不大于0.2mm。

外观检查不合格的接头，经修整或补强后可提交二次验收。
检验方法：目测或量测。

成品保护
注意对已绑扎好的钢筋骨架的保护，不乱踩乱拆，不粘油污，在施工中拆乱的骨架要认真修复，保证钢筋骨架中各种钢筋位置正确。

应注意的质量问题
6.1 检查帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙、钢筋轴线偏移，以及钢材表面质量情况，不符合要求时不得焊接。
6.2 搭接线应与钢筋接触良好，不得随意乱搭，防止打弧。
6.3 带有钢板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行。无钢板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝部位，不得随意引弧，防止烧伤主筋。
6.4 根据钢筋级别、直径、接头型式和焊接位置，选择适宜的焊条直径和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。
6.5 焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满。

质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。
7.2 钢筋机械性能试验报告。
7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告。国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。
7.4 钢筋接头拉伸试验报告。
7.5 预埋件钢筋T形接头拉伸试验报告。
7.6 焊条出厂合格证。