一种钢筋坡口焊接方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢筋坡口焊接方法，属于焊接【技术领域】。 一种钢筋坡口焊接方法
【背景技术】
[0002] 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C02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 C〇2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】
[0003] 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。
[0004] 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28(Γ300Α，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26(Γ280Α，电弧电压U为23?24V，焊接速度为2(T35cm/min。
[0005] 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=IX 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。 [0010] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 附图1为钢筋坡口焊接水平组合方式示意图。
[0012] 附图2为四段定位焊段位置示意图。
[0013] 附图3为焊接时钢筋焊道电弧运行轨迹示意图。
[0014] 附图4为焊接时垫板焊道电弧运行轨迹示意图。
[0015] 其中，1带筋钢筋、2钢垫板、3飞定位点焊的位置、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】
[0016] 下面将结合附图附图4对本发明进行进一步详细的说明。
[0017] 下面结合牌号HRB335规格Φ25πιπι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ΝΒ-350型逆变式C02气体保护焊焊机； ② 焊丝选用ER501T-1直径1. 2mm药芯C02气体保护焊焊丝。
[0018] 其次，进行焊接试件的组对： ①焊接试件选用Φ25πιπι HRB335带筋钢筋2两根、5mm厚度100X 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C02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。
[0019] 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。
[0020] 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 ; 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。
[0021] 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。
[0022] ②焊接钢筋主焊道。
[0023] ③焊接垫板加强焊道。
[0024] 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 ?式件编号|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 丨230 丨470 |l8 丨20 注：试样尺寸均选取Φ 25mm。
[0025] 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。
[0026] 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X0. 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。
[0027] 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。
【权利要求】
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： 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28(Γ300Α，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26(Γ280Α，电弧电压U为23?24V，焊接速度为2(T35cm/min。
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=IX 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，第一层焊接时间为〇. 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。
【文档编号】B23K9/173GK104117762SQ201410402544
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月16日 优先权日:2014年8月16日
【发明者】王迎军, 张大刚, 何生贵, 焦荣格, 何莹, 苏召 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司培训中心