专利名称：钢筋现场水平对接电渣焊接法的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢筋的现场焊接方法，具体的说，涉及钢筋现场水平对接时的埋弧电渣焊接法。
在建筑工程中，特别是在高层建筑和水坝、桥梁等建筑物中，钢筋的现场焊接使用得极多，而且是极为重要的工序。然而，本世纪六十年代中期之前，钢筋的现场焊接一直是使用手工焊接。此后，才开始把早已在机械工业中普遍应用的电渣焊接应用于钢筋的现场对焊。例如“钢筋焊接文集”(陕西省建筑科学研究设计院1993年出版)中公开了许多介绍竖向钢筋电渣压力焊的研究与应用的文献，介绍了竖向钢筋现场对接焊的设备与工艺，取得了很好的效果。然而，迄今为止，水平方向钢筋的现场对接仍局限于手工焊接，也有少数采用气压焊的。手工焊效率低，对操作者的技术水平要求高，而且劳动条件差，质量不易保证。气压焊不但要求接头平齐，清理光洁，而且还需要许多附加的设备。
把已经取得一定经验的钢筋现场竖向对接电渣焊的方法应用于水平钢筋的现场焊接是一种很好的设想。然而，这种应用存在着一些困难。首先，在采用电渣焊在现场对接水平钢筋时，当焊接开始金属熔化后，由于重力的作用熔融的金属要向下流淌。在垂直对焊时，下方的钢筋可以承托熔融的金属并使其凝固在端头上;在水平对焊时，下面没有钢筋的承托，熔融的金属会流失，使得电渣焊过程无法继续进行。其次，竖向对焊时，是利用被焊的两根钢筋作为电焊时的两极，随着电渣焊接过程的进行，上方的钢筋一边熔化一边移动，保持电弧稳定燃烧，自然地完成焊接过程;而水平对焊时，如果也用两根被焊钢筋的端头作为电焊的两极，熔化的液态金属使电路短路，不但不可能使焊缝成形，甚至不可能顺利地完成焊接过程。最后，钢筋的现场水平对接电渣焊也不能照搬机械工业中常规的丝极或板极电渣焊，因为无论是现场的设备和施工条件，以及钢筋水平对接焊的实际工艺要求，都和在工厂车间里实施的常规电渣焊有很大的差别。
本发明的目的就是要克服上述各种困难，提供一种高效、节能、设备简单而又保证焊接质量的钢筋现场水平对接电渣焊接的方法。
本发明的钢筋现场水平对接电渣焊接方法是这样实现的，它使用现有的竖向钢筋电渣焊机作为电源，其特征在于在被焊钢筋端部附近，设置用于容纳焊剂并且有利于液态熔渣快速凝结和焊缝成形的U形铜制垫模;
以被焊的两根钢筋作为一个焊接电极，而以置于上述两根钢筋中间与之垂直的另一根同材质钢筋作为另一个焊接电极;
在焊接过程开始时，垂直钢筋向上提拉，使两侧的水平钢筋与垂直钢筋之间同时引弧，然后进行与钢筋竖向对接电渣焊大致相同的焊接过程。
垂直钢筋的直径可以与被焊钢筋的直径相同，也可以不同。
为了使焊缝的对焊钢筋的底部更好地成形，在U形铜制垫模中央的底部开设一条凹槽，凹槽的深度可视被焊钢筋的直径而定，一般小于5毫米。
为了控制整个焊接过程，可在焊接电路上设置控制焊接电压和焊接时间的监视器。
下面参照附图详细说明本发明
图1是按照本发明的方法开始焊接前的准备阶段的钢筋、U形铜制垫模和填料等安装情形的正面剖视示意图;
图2是图1的俯视剖面示意图;
图3是按照本发明开始焊接时引弧情况的示意图;
图4是按照本发明的方法开始焊接后形成渣池和熔融金属后，在U形铜制垫模的表面上形成渣壳并且在钢筋下部形成焊缝的示意图;
图5是按照本发明的方法焊接结束和焊缝成形情况的示意图。
图1中，1是U形铜制垫模，2和8是绝缘垫，3和7是被焊的水平钢筋，4是焊剂，5是焊剂筒，6是作填充焊缝用的垂直钢筋，15是U形铜制垫模上的凹槽。此时，水平钢筋3、7把垂直钢筋6夹在中间并以其端面与垂直钢筋6的螺旋形凸肋表面接触，在垫模1及焊剂筒内填满焊剂。绝缘垫2、8起防止电流通过铜垫模的作用。
当焊接电路接通时，将垂直钢筋6向上提升，此时即如图3所示，垂直钢筋6的两侧与水平钢筋3、7的端面之间引燃电弧。
高温的电弧使周围的焊剂熔化，形成渣液，这些渣液流到铜垫模的底部形成渣池，由于铜传热极快，便在凹槽15中凝结成一层很薄的渣壳10，如图4所示。这一层渣壳10起了隔开高温渣池和溶池与铜垫模直接接触的作用，防止铜垫模1被高温烧损。
然后，当渣池12达到一定高度和温度时，垂直钢筋6下部的端头开始熔化，进入通常的电渣焊焊接过程。由于在铜垫模1上存在凹槽，液态金属11流入凹槽内，使得水平钢筋3、7的下部也能焊合而且得到成形满意的焊缝。
最后，如图5所示，当焊接过程进行到一定时间，溶池略高于水平钢筋顶部时，快速提起垂直钢筋，切断电源，焊接停止，焊缝在焊剂覆盖下缓冷后，便形成了良好的焊缝。
下面，列举按照本发明的焊接方法进行钢筋现场水平对接电渣焊的实施例。
焊接时的电压和焊接时间可由监视器控制。
采用本发明的钢筋现场水平对接电渣焊接法来焊接水平对接的钢筋，能够达到良好的焊接接头性能。附件1、2、3是用本发明的焊接方法所焊的接头的机械性能的检测报告。这些检测报告说明，焊接接头的各项机械性能指标都达到了JGJ18-84规定的标准。
此外，采用本发明的焊接方法可以节约材料和成本，因为它可以利用钢筋的下脚料作为填充材料，可以节约材料30%左右，由于是电渣焊，可以节约电能80%以上。并且这种焊接方法不需要高级技术工人，操作简单，很容易掌握，可提高工效6倍以上。此外，由于是埋弧焊，劳动条件也大大改善了。除了雨天之外，不论什么气候条件都可以正常施焊。另外，本发明的方法可以利用原有的竖直钢筋对接压力电渣焊的设备，而不需要重新添置其它焊接设备，可以节约设备投资，提高设备利用率。
权利要求
1.一种钢筋现场水平对接电渣焊接的方法，它使用现有的钢筋电渣焊机作为电源，其特征在于在被焊钢筋端部附近，设置用于容纳焊剂并且有利于液态熔渣快速凝结和焊缝成形的U形铜制垫模；以被焊的两根钢筋作为一个焊接电极，而以置于上述两根钢筋中间与之垂直的另一根同材质钢筋作为另一个焊接电极；在焊接过程开始时，垂直钢筋向上提拉，使两侧的水平钢筋与垂直钢筋之间同时引弧，然后进行与钢筋竖向对接电渣焊大致相同的焊接过程。
2.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，垂直钢筋的直径与被焊钢筋的直径相同。
3.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在U形铜制垫模中央的底部开设一条使下部焊缝成形得更好的凹槽，凹槽的深度小于5毫米。
4.如权利要求1或3所述的焊接方法，其特征在于，在焊接电路上设置监视器以控制焊接电压和焊接时间。
全文摘要
本发明提供了钢筋现场水平对接电渣焊接法，解决了长期以来在现场焊接钢筋时只能竖向对接钢筋而不能水平对接的难题。本发明的方法采用了铜垫模，以两根被焊的水平钢筋作为一极，而用另一根垂直钢筋作为另一极，使得在两侧同时引弧，两侧能同样均匀地焊合。采用本发明的方法可以取得节能、节约材料、改善劳动条件、保证质量的效果，并且不需要高级焊工，不需要另添焊机。
文档编号B23K25/00GK1103342SQ9311491
公开日1995年6月7日 申请日期1993年11月30日 优先权日1993年11月30日
发明者曹文成 申请人:定兴华北建筑机械设备厂