焊條電弧焊對鋼筋焊接接頭質(zhì)量的影響分析

甘仲文

（南京市水利建筑工程檢測中心有限公司，江蘇南京210000）

0 引言

鋼筋焊接作為工程建設(shè)領(lǐng)域的重要組成部分，其常用的鋼筋焊接方法主要包括電阻點(diǎn)焊、閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊這五種。 而電弧焊作為應(yīng)用最廣泛、最重要的融焊方法，主要包含焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊。 其中焊條電弧焊是應(yīng)用最廣泛的焊接方法， 其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了焊接制造的所有生產(chǎn)部門。 焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)有：設(shè)備簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便、抗風(fēng)能力、工藝靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，易控制焊接應(yīng)力與變形、應(yīng)用范圍廣。

1 焊條電弧焊技術(shù)簡介

焊條電弧焊是一種使用手動操縱焊條進(jìn)行電弧熔接的方法。 焊條電弧焊將被選用的焊條和焊接件視為兩個(gè)電極， 要熔接的金屬稱為熔接金屬或父系金屬。 在焊接過程中，由于高溫和電弧噴涂力的影響，焊接件將部分熔化，在熔接金屬上建立一個(gè)填滿液體金屬(稱為熔池)的橢圓孔，被覆蓋的電極將在熔池冷卻并凝固后產(chǎn)生焊接， 從被覆蓋電極的尖端到熔池表面的距離稱為弧長度， 從熔接件表面到熔池底部的距離稱為熔透深度[1]。 電弧焊原理示意見圖1。

圖1 電弧焊原理示意

電弧焊焊條可在直流或交流電源下使用，能在交流電源下使用的焊條通?？稍谥绷麟娫聪率褂?，但不是所有在直流焊機(jī)上能使用的焊條都可在交流電源下使用。 焊接電源有兩種:直流弧焊接電源和交流弧焊接電源。

2 焊條電弧焊中鋼筋焊接接頭質(zhì)量提升措施

2.1 在實(shí)踐中把握電弧焊焊接技巧

（1）為保證鋼筋和焊接金屬之間熔合良好，焊接工作人員需結(jié)合鋼筋的級別、直徑、焊接位置及接頭形式，選取合理的焊接工藝。

（2）鋼筋端頭間隙、鋼筋軸線及棒條尺寸、破口角度，都要符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）鋼筋接頭焊接時(shí)，引弧需在墊板、幫條或焊縫部位進(jìn)行，從而避免損傷主筋。

（4）要保持焊接地線與鋼筋之間的接觸良好，從而避免由于二者之間接觸不良導(dǎo)致的主筋燒傷問題。如果焊接地線亂搭，與鋼筋未形成良好接觸，則易出現(xiàn)起弧現(xiàn)象，導(dǎo)致燒筋或局部出現(xiàn)淬硬組織，形成斷脆起源點(diǎn)。

（5）在整個(gè)焊接過程中，焊接人員要及時(shí)清除焊渣，保持焊縫表面的光滑度。 焊縫余高過渡要平緩，弧坑位置要填滿。

2.2 選擇合適的運(yùn)條方式

運(yùn)條是焊接過程中最重要的環(huán)節(jié)，會直接影響焊縫的外表成形和內(nèi)在質(zhì)量。常用的運(yùn)條方法包含以下六種，直線形運(yùn)條法、直線往復(fù)運(yùn)條法、鋸齒形運(yùn)條法、月牙形運(yùn)條法、三角形運(yùn)條法、圓圈形運(yùn)條法。在焊接生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同的焊縫位置、不同的接頭形式，及結(jié)合焊條直徑、焊接電流、焊件厚度等因素，合理選擇運(yùn)條方法，確保焊接質(zhì)量。

2.3 選擇合適的焊條和電流

平面焊接電流與其他位置的焊接電流不同。對于厚件的焊接，被焊接件的厚度大，可選擇更大的電流，用于焊接層的焊條直徑約為4 mm。 根據(jù)特定的焊接情況和不同的焊接形式， 選擇合適的酸、堿性焊條和適合的焊機(jī)和電流。

2.4 有效控制熔化池的溫度

在鋼筋焊接過程中要注意燃燒時(shí)間和焊接溫度。例如，在管道焊接過程中，須水平和垂直固定管道， 并使用弧焊和弧燒時(shí)間控制熔化池的溫度，如果熔池溫度過高， 將會在焊接位置出現(xiàn)一些空氣孔，從而影響焊接效果。

2.5 有效控制焊接的角度

在使用90°焊接時(shí)，圓弧集中在一個(gè)點(diǎn)上，并且生成的溫度必須很高。 在使用較小的夾角熔接時(shí)，圓弧不會集中在一點(diǎn)， 并且產(chǎn)生的溫度相對較低。 在12 mm 的平面焊接中，包含的角度至少為50°，最大值為70°， 這可以有效防止焊接后的凸紋。 一般而言，90°熔接用于垂直熔接，可有效防止凹入問題。

3 焊條電弧焊焊接應(yīng)用注意事項(xiàng)

3.1 做好防電措施

手動電弧焊進(jìn)行作業(yè)前， 須執(zhí)行安全檢查，以檢查焊接設(shè)備和工具的安全。 例如，焊接機(jī)外殼是否接地及焊接機(jī)連接點(diǎn)是否接觸良好；檢查焊接電纜的絕緣層是否已損壞等。 在焊接過程中，禁止與電子導(dǎo)線（如工作臺、焊接件、焊接鉗等）進(jìn)行接觸。 如果站臺是濕的，則必須有隔離裝置，停電后，須及時(shí)切斷電源，然后進(jìn)行維修和設(shè)置。 所有的電力接觸都須有絕緣保護(hù)，焊接機(jī)接地保護(hù)裝置須完整有效。

3.2 做好防輻射措施

電弧焊發(fā)出的光含有一些對皮膚和健康有害的紫外線。執(zhí)行電弧焊時(shí)，作業(yè)人員須穿上工作服、戴上專業(yè)保護(hù)面罩，并配有防紫外線眼鏡，長期的焊接工作，更需要重視輻射防護(hù)。

3.3 樹立安全生產(chǎn)意識

弧焊是在電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程中進(jìn)行的，能量轉(zhuǎn)化過程中會對人體產(chǎn)生有害的物質(zhì)， 如弧光、煙塵、有害氣體等。 因此須滿足以下安全要求。 首先，安全制度。電弧焊作業(yè)要符合安全規(guī)定，不能在狹窄、潮濕、密集、不科學(xué)和危險(xiǎn)的環(huán)境中執(zhí)行焊接作業(yè)。其次，操作人員的著裝。在整個(gè)作業(yè)過程中，操作人員不得赤手、穿拖鞋或涼鞋作業(yè)，留長發(fā)的人要戴頭套或安全頭盔。 主要內(nèi)容包括:初學(xué)者在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意防止觸電、 禁止發(fā)生電焊條黏粘，以及在操作前要檢查所有設(shè)備代碼、信息等是否正確。 在電弧焊的操作和應(yīng)用過程中，出現(xiàn)燒傷是最常見的現(xiàn)象， 我們要防止出現(xiàn)燒傷的現(xiàn)象，因此應(yīng)該記住，操作過程中，設(shè)備不應(yīng)直接接觸皮膚，即使戴著手套，也要檢查工作時(shí)設(shè)備的溫度。 輻射防護(hù):在操作過程中，要使用輻射防護(hù)裝備，強(qiáng)大的輻射防護(hù)可以保護(hù)皮膚和眼睛免受輻射。 最后，在操作閑暇時(shí)不準(zhǔn)玩游戲，不準(zhǔn)亂放設(shè)備，在過程中要消除一切安全隱患。

4 結(jié)語

綜上所述，焊條電弧焊技術(shù)作為鋼筋焊接中被廣泛應(yīng)用的一種焊接方法， 以其自身的工藝特點(diǎn)，在整個(gè)焊接領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。盡管焊接技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，其優(yōu)點(diǎn)很多，但也存在一些缺點(diǎn)。因此，需要不斷的技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步發(fā)展焊條電弧焊技術(shù)，使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步提高，效率進(jìn)一步提升。同時(shí)，現(xiàn)場安全也是必不可少的重要組成部分，建立健全焊接安全意識需要多方面的參與和支持，以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。