專利名稱：鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼筋的現(xiàn)場焊接方法，具體的說，涉及鋼筋現(xiàn)場水平對接時的埋弧電渣焊接法。
在建筑工程中，特別是在高層建筑和水壩、橋梁等建筑物中，鋼筋的現(xiàn)場焊接使用得極多，而且是極為重要的工序。然而，本世紀(jì)六十年代中期之前，鋼筋的現(xiàn)場焊接一直是使用手工焊接。此后，才開始把早已在機械工業(yè)中普遍應(yīng)用的電渣焊接應(yīng)用于鋼筋的現(xiàn)場對焊。例如“鋼筋焊接文集”(陜西省建筑科學(xué)研究設(shè)計院1993年出版)中公開了許多介紹豎向鋼筋電渣壓力焊的研究與應(yīng)用的文獻，介紹了豎向鋼筋現(xiàn)場對接焊的設(shè)備與工藝，取得了很好的效果。然而，迄今為止，水平方向鋼筋的現(xiàn)場對接仍局限于手工焊接，也有少數(shù)采用氣壓焊的。手工焊效率低，對操作者的技術(shù)水平要求高，而且勞動條件差，質(zhì)量不易保證。氣壓焊不但要求接頭平齊，清理光潔，而且還需要許多附加的設(shè)備。
把已經(jīng)取得一定經(jīng)驗的鋼筋現(xiàn)場豎向?qū)与娫傅姆椒☉?yīng)用于水平鋼筋的現(xiàn)場焊接是一種很好的設(shè)想。然而，這種應(yīng)用存在著一些困難。首先，在采用電渣焊在現(xiàn)場對接水平鋼筋時，當(dāng)焊接開始金屬熔化后，由于重力的作用熔融的金屬要向下流淌。在垂直對焊時，下方的鋼筋可以承托熔融的金屬并使其凝固在端頭上;在水平對焊時，下面沒有鋼筋的承托，熔融的金屬會流失，使得電渣焊過程無法繼續(xù)進行。其次，豎向?qū)笗r，是利用被焊的兩根鋼筋作為電焊時的兩極，隨著電渣焊接過程的進行，上方的鋼筋一邊熔化一邊移動，保持電弧穩(wěn)定燃燒，自然地完成焊接過程;而水平對焊時，如果也用兩根被焊鋼筋的端頭作為電焊的兩極，熔化的液態(tài)金屬使電路短路，不但不可能使焊縫成形，甚至不可能順利地完成焊接過程。最后，鋼筋的現(xiàn)場水平對接電渣焊也不能照搬機械工業(yè)中常規(guī)的絲極或板極電渣焊，因為無論是現(xiàn)場的設(shè)備和施工條件，以及鋼筋水平對接焊的實際工藝要求，都和在工廠車間里實施的常規(guī)電渣焊有很大的差別。
本發(fā)明的目的就是要克服上述各種困難，提供一種高效、節(jié)能、設(shè)備簡單而又保證焊接質(zhì)量的鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接的方法。
本發(fā)明的鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接方法是這樣實現(xiàn)的，它使用現(xiàn)有的豎向鋼筋電渣焊機作為電源，其特征在于在被焊鋼筋端部附近，設(shè)置用于容納焊劑并且有利于液態(tài)熔渣快速凝結(jié)和焊縫成形的U形銅制墊模;
以被焊的兩根鋼筋作為一個焊接電極，而以置于上述兩根鋼筋中間與之垂直的另一根同材質(zhì)鋼筋作為另一個焊接電極;
在焊接過程開始時，垂直鋼筋向上提拉，使兩側(cè)的水平鋼筋與垂直鋼筋之間同時引弧，然后進行與鋼筋豎向?qū)与娫复笾孪嗤暮附舆^程。
垂直鋼筋的直徑可以與被焊鋼筋的直徑相同，也可以不同。
為了使焊縫的對焊鋼筋的底部更好地成形，在U形銅制墊模中央的底部開設(shè)一條凹槽，凹槽的深度可視被焊鋼筋的直徑而定，一般小于5毫米。
為了控制整個焊接過程，可在焊接電路上設(shè)置控制焊接電壓和焊接時間的監(jiān)視器。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明

圖1是按照本發(fā)明的方法開始焊接前的準(zhǔn)備階段的鋼筋、U形銅制墊模和填料等安裝情形的正面剖視示意圖;
圖2是圖1的俯視剖面示意圖;
圖3是按照本發(fā)明開始焊接時引弧情況的示意圖;
圖4是按照本發(fā)明的方法開始焊接后形成渣池和熔融金屬后，在U形銅制墊模的表面上形成渣殼并且在鋼筋下部形成焊縫的示意圖;
圖5是按照本發(fā)明的方法焊接結(jié)束和焊縫成形情況的示意圖。
圖1中，1是U形銅制墊模，2和8是絕緣墊，3和7是被焊的水平鋼筋，4是焊劑，5是焊劑筒，6是作填充焊縫用的垂直鋼筋，15是U形銅制墊模上的凹槽。此時，水平鋼筋3、7把垂直鋼筋6夾在中間并以其端面與垂直鋼筋6的螺旋形凸肋表面接觸，在墊模1及焊劑筒內(nèi)填滿焊劑。絕緣墊2、8起防止電流通過銅墊模的作用。
當(dāng)焊接電路接通時，將垂直鋼筋6向上提升，此時即如圖3所示，垂直鋼筋6的兩側(cè)與水平鋼筋3、7的端面之間引燃電弧。
高溫的電弧使周圍的焊劑熔化，形成渣液，這些渣液流到銅墊模的底部形成渣池，由于銅傳熱極快，便在凹槽15中凝結(jié)成一層很薄的渣殼10，如圖4所示。這一層渣殼10起了隔開高溫渣池和溶池與銅墊模直接接觸的作用，防止銅墊模1被高溫?zé)龘p。
然后，當(dāng)渣池12達到一定高度和溫度時，垂直鋼筋6下部的端頭開始熔化，進入通常的電渣焊焊接過程。由于在銅墊模1上存在凹槽，液態(tài)金屬11流入凹槽內(nèi)，使得水平鋼筋3、7的下部也能焊合而且得到成形滿意的焊縫。
最后，如圖5所示，當(dāng)焊接過程進行到一定時間，溶池略高于水平鋼筋頂部時，快速提起垂直鋼筋，切斷電源，焊接停止，焊縫在焊劑覆蓋下緩冷后，便形成了良好的焊縫。
下面，列舉按照本發(fā)明的焊接方法進行鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊的實施例。
焊接時的電壓和焊接時間可由監(jiān)視器控制。
采用本發(fā)明的鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接法來焊接水平對接的鋼筋，能夠達到良好的焊接接頭性能。附件1、2、3是用本發(fā)明的焊接方法所焊的接頭的機械性能的檢測報告。這些檢測報告說明，焊接接頭的各項機械性能指標(biāo)都達到了JGJ18-84規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
此外，采用本發(fā)明的焊接方法可以節(jié)約材料和成本，因為它可以利用鋼筋的下腳料作為填充材料，可以節(jié)約材料30%左右，由于是電渣焊，可以節(jié)約電能80%以上。并且這種焊接方法不需要高級技術(shù)工人，操作簡單，很容易掌握，可提高工效6倍以上。此外，由于是埋弧焊，勞動條件也大大改善了。除了雨天之外，不論什么氣候條件都可以正常施焊。另外，本發(fā)明的方法可以利用原有的豎直鋼筋對接壓力電渣焊的設(shè)備，而不需要重新添置其它焊接設(shè)備，可以節(jié)約設(shè)備投資，提高設(shè)備利用率。
權(quán)利要求
1.一種鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接的方法，它使用現(xiàn)有的鋼筋電渣焊機作為電源，其特征在于在被焊鋼筋端部附近，設(shè)置用于容納焊劑并且有利于液態(tài)熔渣快速凝結(jié)和焊縫成形的U形銅制墊模；以被焊的兩根鋼筋作為一個焊接電極，而以置于上述兩根鋼筋中間與之垂直的另一根同材質(zhì)鋼筋作為另一個焊接電極；在焊接過程開始時，垂直鋼筋向上提拉，使兩側(cè)的水平鋼筋與垂直鋼筋之間同時引弧，然后進行與鋼筋豎向?qū)与娫复笾孪嗤暮附舆^程。
2.如權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于，垂直鋼筋的直徑與被焊鋼筋的直徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在U形銅制墊模中央的底部開設(shè)一條使下部焊縫成形得更好的凹槽，凹槽的深度小于5毫米。
4.如權(quán)利要求1或3所述的焊接方法，其特征在于，在焊接電路上設(shè)置監(jiān)視器以控制焊接電壓和焊接時間。
全文摘要
本發(fā)明提供了鋼筋現(xiàn)場水平對接電渣焊接法，解決了長期以來在現(xiàn)場焊接鋼筋時只能豎向?qū)愉摻疃荒芩綄拥碾y題。本發(fā)明的方法采用了銅墊模，以兩根被焊的水平鋼筋作為一極，而用另一根垂直鋼筋作為另一極，使得在兩側(cè)同時引弧，兩側(cè)能同樣均勻地焊合。采用本發(fā)明的方法可以取得節(jié)能、節(jié)約材料、改善勞動條件、保證質(zhì)量的效果，并且不需要高級焊工，不需要另添焊機。
文檔編號B23K25/00GK1103342SQ9311491
公開日1995年6月7日 申請日期1993年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月30日
發(fā)明者曹文成 申請人:定興華北建筑機械設(shè)備廠