焊條電弧焊對鋼筋焊接接頭質量的影響分析

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領域的重要組成部分，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、氣體保護焊。 其中焊條電弧焊是應用最廣泛的焊接方法， 其應用范圍幾乎覆蓋了焊接制造的所有生產部門。 焊條電弧焊的優點有：設備簡單、價格便宜、維護方便、抗風能力、工藝靈活、適應性強，易控制焊接應力與變形、應用范圍廣。

1 焊條電弧焊技術簡介

焊條電弧焊是一種使用手動操縱焊條進行電弧熔接的方法。 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量提升措施

2.1 在實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，都要符合相關規定和標準要求。

（3）鋼筋接頭焊接時，引弧需在墊板、幫條或焊縫部位進行，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，則易出現起弧現象，導致燒筋或局部出現淬硬組織，形成斷脆起源點。

（5）在整個焊接過程中，焊接人員要及時清除焊渣，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 選擇合適的運條方式

運條是焊接過程中最重要的環節，會直接影響焊縫的外表成形和內在質量。常用的運條方法包含以下六種，直線形運條法、直線往復運條法、鋸齒形運條法、月牙形運條法、三角形運條法、圓圈形運條法。在焊接生產中，應根據不同的焊縫位置、不同的接頭形式，及結合焊條直徑、焊接電流、焊件厚度等因素，合理選擇運條方法，確保焊接質量。

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，圓弧集中在一個點上，并且生成的溫度必須很高。 在使用較小的夾角熔接時，圓弧不會集中在一點， 并且產生的溫度相對較低。 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 焊條電弧焊焊接應用注意事項

3.1 做好防電措施

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

3.2 做好防輻射措施

電弧焊發出的光含有一些對皮膚和健康有害的紫外線。執行電弧焊時，作業人員須穿上工作服、戴上專業保護面罩，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。

3.3 樹立安全生產意識

弧焊是在電能轉化為熱能的過程中進行的，能量轉化過程中會對人體產生有害的物質， 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。電弧焊作業要符合安全規定，不能在狹窄、潮濕、密集、不科學和危險的環境中執行焊接作業。其次，操作人員的著裝。在整個作業過程中，操作人員不得赤手、穿拖鞋或涼鞋作業，留長發的人要戴頭套或安全頭盔。 主要內容包括:初學者在學習過程中應注意防止觸電、 禁止發生電焊條黏粘，以及在操作前要檢查所有設備代碼、信息等是否正確。 在電弧焊的操作和應用過程中，出現燒傷是最常見的現象， 我們要防止出現燒傷的現象，因此應該記住，操作過程中，設備不應直接接觸皮膚，即使戴著手套，也要檢查工作時設備的溫度。 輻射防護:在操作過程中，要使用輻射防護裝備，強大的輻射防護可以保護皮膚和眼睛免受輻射。 最后，在操作閑暇時不準玩游戲，不準亂放設備，在過程中要消除一切安全隱患。

4 結語

綜上所述，焊條電弧焊技術作為鋼筋焊接中被廣泛應用的一種焊接方法， 以其自身的工藝特點，在整個焊接領域發揮著重要作用。盡管焊接技術已經發展了幾十年，其優點很多，但也存在一些缺點。因此，需要不斷的技術創新，進一步發展焊條電弧焊技術，使其應用范圍進一步提高，效率進一步提升。同時，現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，以實現安全生產。