热压焊建筑钢筋的一种焊接方法

钢筋气压焊属于固相焊接，其焊接工艺简单来说是这样的：先用气压焊机的辅助夹具将钢筋对准加紧，然后用环形加热器加热钢筋对接端部，但钢筋对接处险塑性状态时，就由油缸活塞杆推动钢筋夹具的活动夹头，使两钢筋的端部相互挤压和镦粗，形成对接接头，完成焊接。在焊接过程中要注意以下几点：

焊前准备

钢筋下料时端部要平整，端面与钢筋轴线成直角，以便钢筋对接装配后不留间隙。但实际施工中，由于端面加工角度误差等因素影响，两端面接触后，大多不会完全贴合，而形成一定的夹角，夹角两边的轴向最大距离称为间隙。夹角过大就会在顶锻时造成钢筋结合面滑移。另外待焊钢筋端面要清理干净，直到露出金属光泽位置，以免影响焊接质量。

火焰加热

低碳钢的气压焊一般采用氧-乙炔中性焰加热。但是对于钢筋的气压焊最好采用还原焰和中性焰。即当开始加压和加热时要使用还原焰。而当钢筋端面达到一定温度并发生塑性变形，顶消除了装配间隙使两钢筋端面完全接触贴合后，再将火焰调整为中性焰。应中性焰比还原焰温度高，可以加速镦粗，当然也可以在全过程中用还原焰一次焊接完成的。还原焰虽然比氧化焰温度低，但具有易使钢筋内外受热均匀的优势，对接头区有保护的作用。以防止气压焊端面氧化。

焊接温度

要达到良好的接头，除了选择合适的火焰外，必须将工件加热到足够高的温度，就是为了使金属在固态下笔但发生塑性变形，而且能发生界面原子相互扩散而结合在一起。加热温度太低达不到钢筋端面的牢固结合；加热温度过高将造成过烧，焊接温度一般要控制1200～1250℃。

工艺参数

氧气的焊接压力为：0.6MPa，乙炔的压力0.1MPa,使用瓶装的可将几瓶并联起来使用；结合面端面最大间隙应小于5mm，并且清洁，露出金属光泽；加热幅度是结合面两端各1倍的钢筋公称直径；平均加热时间和环形加热器的选用见图1。

顶锻方法

恒压顶锻法，从钢筋接头的断口分析，接头光斑较多，表明断口塑性区域不足。

两段顶锻法，这种顶锻法可使钢筋端面附近的温度逐渐上升，温度可达1300℃，从而增加塑性变形和有效消除光斑缺陷。

三段顶锻法，恒压和两段顶锻法主要适用于焊接高炉钢筋，至于电路钢筋因原料是废钢，以至于钢中合金元素很复杂，其中Si、Cr、Cu等元素超过一定量后，热压焊的焊接性变差，接头容易脆化，所以宜采用三段顶锻法。

对于直径小于25mm的钢筋，采用两段顶锻法既可以减少对夹头的损耗也能减轻焊工劳动强度；对于较粗的钢筋，以采用三段顶锻法。

影响因素

气压焊焊接接头质量的影响因素，除了焊接工艺参数外，还有能导致焊缝断口上出现光斑缺陷的因素。光斑实际上是Si、Mn的复合氧化物，在焊接时这些复合氧化物因为受挤压而被铺展开。光斑面积与整个断口面积之比成为光斑率。光斑率高，可使焊接接头抗拉强度数值的离散度加剧，塑性和韧性不足，使焊接质量大大下降。光斑率是由钢筋焊前的装配间隙母材的化学成分决定的。装配间隙最理想为零；钢筋中的C、Cu、V、Cr、Al等元素能降低光斑率。我国建筑钢筋的合金系C-Mn-Si系，除了Ⅰ级钢筋外，Ⅱ～Ⅳ级钢筋光斑率较高，要根据技术要求合理选用钢筋。