一種鋼筋坡口焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼筋坡口焊接方法，其步驟如下：步驟1、焊前準(zhǔn)備：將兩段需要焊接的鋼筋組對，其坡口水平對應(yīng)放置；步驟2、定位焊：采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧在需要焊接的鋼筋兩側(cè)進(jìn)行用于定位的點焊；步驟3、采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，第一層焊接時間0.5~1分鐘，逐層焊接鋼筋主焊道和墊板加強焊道：a.主焊道：電弧沿鋼筋主焊道往復(fù)直線運動，焊接電流I為280~300A，電弧電壓U為24~25V，焊接速度為35~50cm/min；b.加強焊道：電弧沿墊板加強焊道直線運動，焊接電流I為260~280A，電弧電壓U為23~24V，焊接速度為20~35cm/min。本發(fā)明的優(yōu)點是簡單方便、生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、抗銹蝕、少夾渣、無氣孔缺陷。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼筋坡口焊接方法，屬于焊接【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種鋼筋坡口焊接方法

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國現(xiàn)有的鋼筋焊接中主要使用焊條電弧焊焊接方法進(jìn)行連接，近幾年也 出現(xiàn)了少量的實芯焊絲C02熔化極氣體保護(hù)焊焊接方法。使用焊條電弧焊焊接方法進(jìn)行鋼 筋焊接，由于該焊接方法本身特點決定了其存在生產(chǎn)效率低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點。而 實芯焊絲 C〇2熔化極氣體保護(hù)焊本身屬于低氫型焊接方法，焊接前要求鋼材表面清潔、無污 物，但實際鋼筋焊接時表面存在銹蝕等污物，因此鋼筋焊接后不可避免地存在氣孔、夾渣等 缺陷，影響焊接質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單方便、生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、抗 銹蝕、少夾渣、無氣孔缺陷的鋼筋坡口焊接方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案包括如下步驟： 步驟（1)、焊前準(zhǔn)備： 將兩段需要焊接的鋼筋組對，其坡口水平對應(yīng)放置； 準(zhǔn)備熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲； 步驟（2)、進(jìn)行定位焊： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧在需要焊接的 鋼筋兩側(cè)進(jìn)行用于定位的點焊； 步驟（3)、焊接鋼筋主焊道和墊板加強焊道： a. 逐層焊接鋼筋主焊道： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧沿鋼筋主焊道 呈往復(fù)直線運動，焊接電流I為28(Γ300Α，電弧電壓U為24?25V，焊接速度為35?50cm/min ; b. 逐層焊接墊板加強焊道： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧沿墊板加強焊 道呈直線運動，焊接電流I為26(Γ280Α，電弧電壓U為23?24V，焊接速度為2(T35cm/min。
[0005] 進(jìn)一步的，所述焊接電流I和電弧電壓U的配比公式（1)如下： U=IX 0.04+13 (1) 其中，U為電弧電壓,單位為V ; I為焊接電流，單位為A。
[0006] 所述鋼筋主焊道為兩段需要焊接的鋼筋組對后，其水平對應(yīng)的坡口之間；所述墊 板加強焊道為兩段需要焊接的鋼筋組對后，其水平對應(yīng)的坡口兩側(cè)且方向與需要焊接的鋼 筋水平。
[0007] 進(jìn)一步的，所述鋼筋主焊道和墊板加強焊道均采用逐層焊接，第一層焊接時間為 0. 5~1分鐘，第一層焊接速度快于后續(xù)上層焊接速度。
[0008] 進(jìn)一步的，所述鋼筋主焊道的焊接速度快于墊板加強焊道焊接速度。
[0009] 進(jìn)一步的，所述用于定位的點焊包括4個點，其分別位于需要焊接的鋼筋兩側(cè)。 [0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為： (1) 本發(fā)明采用藥芯焊絲熔化極氣體保護(hù)焊焊接方法，解決了實芯焊絲熔化極氣體保 護(hù)焊焊接鋼筋易出氣孔缺陷的問題，現(xiàn)場焊接焊縫一次合格率可提高1倍； (2) 利用藥芯焊絲中的藥粉熔化后產(chǎn)生的鈦鈣型熔渣，來提高焊縫的抗銹蝕等污物和 抗氣孔缺陷的能力； (3) 選用的焊接電流及電壓高于普通焊接方法，以保證焊絲中鈦鈣型熔渣充分參與冶 金反應(yīng)，提高焊接速度，提高生產(chǎn)效率2-3倍； (4) 設(shè)定用于定位的點焊，焊接點分布在需要焊接的鋼筋兩側(cè)，確保焊接過程不移位； (5) 鋼筋主焊道和墊板加強焊道采用逐層焊接，焊接鋼筋焊道時電弧沿鋼筋主焊道呈 往復(fù)直線運動，焊接墊板焊道時電弧沿墊板加強焊道呈直線運動，焊接過程中由于焊接電 流及電壓高于普通焊接方法，層道間的熔渣無需清理即可被下一層焊道焊接的電弧高溫熔 化浮出，減少人力，提高焊接速度和工作效率； (6) 利用焊接電流和電弧電壓配比公式選取電弧電壓，以保證充分的熱量進(jìn)行焊絲和 鋼筋的熔化； (7) 由于焊接電流和電弧電壓較大，根層焊接使用較快的速度完成后存在的少量熔渣 會在后續(xù)被相對較慢速度的蓋面層焊接充分熔化浮出，因此根層和蓋面層層間焊接不用作 清渣處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 附圖1為鋼筋坡口焊接水平組合方式示意圖。
[0012] 附圖2為四段定位焊段位置示意圖。
[0013] 附圖3為焊接時鋼筋焊道電弧運行軌跡示意圖。
[0014] 附圖4為焊接時墊板焊道電弧運行軌跡示意圖。
[0015] 其中，1帶筋鋼筋、2鋼墊板、3飛定位點焊的位置、7鋼筋主焊道上的電弧運行軌 跡、8墊板加強焊道上的電弧運行軌跡。

【具體實施方式】
[0016] 下面將結(jié)合附圖附圖4對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017] 下面結(jié)合牌號HRB335規(guī)格Φ25πιπι的鋼筋1雙面搭接焊實例和附圖，詳細(xì)說明本 發(fā)明的一種實施方式： 首先，進(jìn)行機具與焊接材料的準(zhǔn)備： ① 焊接設(shè)備選用特性良好的ΝΒ-350型逆變式C02氣體保護(hù)焊焊機； ② 焊絲選用ER501T-1直徑1. 2mm藥芯C02氣體保護(hù)焊焊絲。
[0018] 其次，進(jìn)行焊接試件的組對： ①焊接試件選用Φ25πιπι HRB335帶筋鋼筋2兩根、5mm厚度100X 100mmQ235鋼墊板2 一塊； ② 如圖1所示的兩段鋼筋坡口組對位置示意圖，將兩根鋼筋1和一塊鋼板2按照圖1 方式水平組合在一起； ③ 選用ER501T-1直徑1. 2mm藥芯C02氣體保護(hù)焊焊絲，按照圖2所示位置進(jìn)行4段 10_20mm長的定位焊。
[0019] 最后，設(shè)計焊接層次及參數(shù)，實施例1 : ① 鋼筋主焊道：使用280A焊接電流I配合24. 2V電弧電壓U，電弧沿焊縫呈往復(fù)直線 運動，如圖3所示，鋼筋主焊道上的電弧運行軌跡如標(biāo)號7箭頭所示，焊接速度為36-40cm/ min，第一層的焊接時間為0. 5min ; ② 墊板加強焊道：使用270A焊接電流I配合23. 8V電弧電壓U，電弧沿焊縫呈直線運 動，如圖4所示，墊板加強焊道上的電弧運行軌跡如標(biāo)號8箭頭所示，焊接速度為25-35cm/ min，第一層的焊接時間為0. 5min ; ③ 由于焊接電流I和電弧電壓U較大，第一層焊接使用較快的速度完成后存在的少量 熔渣會在后續(xù)被相對較慢速度的蓋面層焊接充分熔化浮出，因此根層和蓋面層層間焊接不 用作清渣處理。
[0020] 最后，設(shè)計焊接層次及參數(shù)，實施例2 : ① 鋼筋主焊道：使用290A焊接電流I配合24. 6V電弧電壓U，電弧沿焊縫呈往復(fù)直線運 動，如圖3所示，鋼筋主焊道上的電弧運行軌跡如標(biāo)號7箭頭所示，焊接速度36-50cm/min， 第一層的焊接時間為0. 6min ; ② 墊板加強焊道：使用280A焊接電流I配合24. 2V電弧電壓U，電弧沿焊縫呈直線運 動，如圖4所示，墊板加強焊道上的電弧運行軌跡如標(biāo)號8箭頭所示，焊接速度20-35cm/ min,第一層的焊接時間為0. 6min ; ③ 由于焊接電流I和電弧電壓U較大，第一層焊接使用較快的速度完成后存在的少量 熔渣會在后續(xù)被相對較慢速度的蓋面層焊接充分熔化浮出，因此根層和蓋面層層間焊接不 用作清渣處理。
[0021] 實施例3 :和實施例1和實施例2的其他步驟相同，唯一區(qū)別在于鋼筋主焊道使 用300A焊接電流I配合25V電弧電壓U，焊接速度40-50cm/min，第一層的焊接時間為 0. 7min ;墊板加強焊道使用260A焊接電流I配合23. 4V電弧電壓U，焊接速度20-30cm/min， 第一層的焊接時間為0. 8min ; 采用本方法焊接的順序如下： ①兩段鋼筋組對，在鋼筋左右兩側(cè)與墊板處焊接四段定位點焊。
[0022] ②焊接鋼筋主焊道。
[0023] ③焊接墊板加強焊道。
[0024] 本方法焊接的試樣通過拉伸試驗后各項力學(xué)性能指標(biāo)見如下表1 : 表1鋼筋坡口焊試件拉伸試驗性能指標(biāo) ?式件編號|最大負(fù)荷（KN) |抗拉強度（MPa) |伸長率（％) |報告編號 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 丨230 丨470 |l8 丨20 注：試樣尺寸均選取Φ 25mm。
[0025] 上述表1說明，拉伸試驗試樣各項性能指標(biāo)均符合規(guī)程要求。
[0026] 本發(fā)明利用焊接電流I和電弧電壓U的配比公式（電弧電壓數(shù)值=焊接電流數(shù) 值X0. 04+13)，選取電弧電壓，以保證充分的熱量進(jìn)行焊絲和鋼筋的熔化； 本發(fā)明利用藥芯焊絲中的藥粉熔化后產(chǎn)生的鈦鈣型熔渣，來提高焊縫的抗銹蝕等污物 和抗氣孔缺陷的能力； 本發(fā)明保證必要的熱量使焊絲中鈦鈣型熔渣充分參與冶金反應(yīng)，提高焊接速度，提高 生產(chǎn)效率2-3倍。
[0027] 以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而并非本發(fā)明可行實施的窮舉。對 于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而 易見的改動，都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：其包括如下步驟： 步驟（1)、焊前準(zhǔn)備： 將兩段需要焊接的鋼筋組對，其坡口水平對應(yīng)放置； 步驟（2)、進(jìn)行定位焊： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧在需要焊接的 鋼筋兩側(cè)進(jìn)行用于定位的點焊； 步驟（3)、焊接鋼筋主焊道和墊板加強焊道： a. 逐層焊接鋼筋主焊道： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧沿鋼筋主焊道 呈往復(fù)直線運動，焊接電流I為28(Γ300Α，電弧電壓U為24?25V，焊接速度為35?50cm/min ; b. 逐層焊接墊板加強焊道： 采用熔化后會產(chǎn)生鈦鈣型熔渣的藥芯焊絲進(jìn)行熔化極氣體保護(hù)焊，電弧沿墊板加強焊 道呈直線運動，焊接電流I為26(Γ280Α，電弧電壓U為23?24V，焊接速度為2(T35cm/min。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述焊接電流I和電 弧電壓U的配比公式（1)如下： U=IX 0.04+13 (1) 其中，U為電弧電壓,單位為V ; I為焊接電流，單位為A。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述鋼筋主焊道 為兩段需要焊接的鋼筋組對后，其水平對應(yīng)的坡口之間；所述墊板加強焊道為兩段需要焊 接的鋼筋組對后，其水平對應(yīng)的坡口兩側(cè)且方向與需要焊接的鋼筋水平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述鋼筋主焊道 和墊板加強焊道均采用逐層焊接，第一層焊接時間為〇. 5~1分鐘，第一層焊接速度快于后 續(xù)上層焊接速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述鋼筋主焊道和墊 板加強焊道均采用逐層焊接，第一層焊接速度快于后續(xù)上層焊接速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述鋼筋主焊道 的焊接速度快于墊板加強焊道焊接速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述鋼筋主焊道的焊 接速度快于墊板加強焊道焊接速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述用于定位的 點焊包括4個點，其分別位于需要焊接的鋼筋兩側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼筋坡口焊接方法，其特征在于：所述用于定位的點焊 包括4個點，其分別位于需要焊接的鋼筋兩側(cè)。
【文檔編號】B23K9/173GK104117762SQ201410402544
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月16日
【發(fā)明者】王迎軍, 張大剛, 何生貴, 焦榮格, 何瑩, 蘇召 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司培訓(xùn)中心