钢筋的接头连接有焊接和机械连接两类。常用的钢筋焊接机械有电阻焊接机、电弧焊接机、气压焊接机及电渣压力焊机等。钢筋机械连接方法主要有钢筋套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接等。
1）钢筋焊接
钢筋焊接方式有电阻点焊、闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、气压焊等，其中对焊用于接长钢筋，点焊用于焊接钢筋网，埋弧压力焊用于钢筋与钢板的焊接，电渣压力焊用于现场焊接竖向钢筋。
（1）电阻点焊
电阻点焊是利用电流通过焊件时产生的电阻热作为热源，并施加一定的压力，使交叉连接的钢筋接触处形成一个牢固的焊点，将钢筋焊合起来。点焊时，将表面清理好的钢筋叠合在一起，放在两个电极之间预压夹紧，使两根钢筋交接点紧密接触。当踏下脚踏板时，带动压紧机构使上电极压紧钢筋，同时断路器也接通电路，电流经变压器次级线圈引到电极，接触点处在极短的时间内产生大量的电阻热，使钢筋加热到熔化状态，在压力作用下两根钢筋交叉焊接在一起。当放松脚踏板时，电极松开，断路器随着杠杆下降，断开电路，点焊结束。
（2）闪光对焊
闪光对焊是利用电流通过对接的钢筋时产生的电阻热作为热源使金属熔化，产生强烈飞溅，并施加一定压力而使之焊合在一起的焊接方式。对焊不仅能提高工效，节约钢材，还能充分保证焊接质量。
图4.5 钢筋闪光对焊原理
1—焊接的钢筋；2—固定电极；3—可动电极；4—机座；5—变压器；6—平动顶压机构；7—固定支座；8—滑动支座
闪光对焊机由机架、导向机构、移动夹具和固定夹具、送料机构、夹紧机构、电气设备、冷却系统及控制开关等组成，如图4.5所示。闪光对焊机适用于水平钢筋非施工现场连接，以及适用于直径10~40mm的各种热轧钢筋的焊接。
（3）电弧焊
钢筋电弧焊是以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。电弧焊又分手弧焊、埋弧压力焊等。
①手弧焊。手弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的一种电弧焊。手弧焊用的焊机有交流弧焊机（焊接变压器）、直流弧焊机（焊接发电机）等。电弧焊是利用电焊机（交流变压器或直流发电机）的电弧产生的高温（可达6000℃），将焊条末端和钢筋表面熔化，使熔化了的金属焊条流入焊缝，冷凝后形成焊缝接头。焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条，如结420、结500等。焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。钢筋电弧焊的接头形式有搭接接头、帮条接头、坡口接头等，如图4.6所示。
图4.6 钢筋电弧焊的接头形式
图4.7 埋弧压力焊机
1—立柱；2—摇臂；3—压柄；4—工作头；5—钢筋夹头；6—手柄；7—钢筋；8—焊剂料箱；9—焊剂漏口；10—铁圈；11—预埋钢板；12—工作平台；13—焊剂储斗；14—机座
②埋弧压力焊。埋弧压力焊是将钢筋与钢板安放成T形，利用焊接电流通过时在焊剂层下产生电弧，形成熔池，加压完成的一种压焊方法。埋弧压力焊具有生产效率高、质量好等优点，适用于各种预埋件、T形接头、钢筋与钢板的焊接。预埋件钢筋压力焊适用于热轧直径6~25mmHPB300光圆钢筋、HRB400带肋钢筋的焊接，钢板为普通碳素钢，厚度为6~20mm。埋弧压力焊机主要由焊接电源、焊接机构和控制系统（控制箱）三部分组成。如图4.7所示，工作线圈（副线圈）分别接入活动电极（钢筋夹头）及固定电极（电磁吸铁盘）。焊机结构采用摇臂式，摇臂固定在立柱上，可作左右回转活动；摇臂本身可作前后移动，以便焊接时能取得所需要的工作位置。摇臂末端装有可上下移动的工作头，其下端是用导电材料制成的偏心夹头，夹头接工作线圈，成活动电极。工作平台上装有平面型电磁吸铁盘，拟焊钢板放置其上，接通电源，能被吸住而固定不动。
在埋弧压力焊时，钢筋与钢板之间引燃电弧之后，由于电弧作用使局部用材及部分焊剂熔化和蒸发，蒸发气体形成一个空腔，空腔被熔化的焊剂形成的熔渣包围，焊接电弧就在这个空腔内燃烧，在焊接电弧热的作用下，熔化的钢筋端部和钢板金属形成焊接熔池。待钢筋整个截面均匀加热到一定温度，将钢筋向下顶压，随即切断焊接电源，冷却凝固后形成焊接接头。
（4）气压焊
气压焊是利用氧气和乙炔气，按一定比例混合燃烧的火焰，将被焊钢筋两端加热，使其达到热塑状态，经施加适当压力，使其接合的固相焊接法。钢筋气压焊适用于14~40mm各种热轧钢筋，也能进行不同直径钢筋间的焊接，还可用于钢轨焊接。被焊材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢和耐热合金等。钢筋气压焊设备轻便，可进行水平、垂直、倾斜等全方位焊接，具有节省钢材、施工费用低等优点。
钢筋气压焊接机由供气装置（氧气瓶、溶解乙炔瓶等）、多嘴环管加热器、加压器（油泵、顶压油缸等）、焊接夹具及压接器等组成，如图4.8所示。
图4.8 气压焊装置系统图
钢筋气压焊采用氧-乙炔火焰对着钢筋对接处连续加热，淡白色羽状火焰前端要触及钢筋或伸到接缝内，火焰始终不离开接缝，待接缝处钢筋红热时，加足顶锻压力使钢筋端面闭合。钢筋端面闭合后，把加热焰调成乙炔稍多的中性焰，以接合面为中心，多嘴加热器沿钢筋轴向在2倍钢筋直径范围内均匀摆动加热。摆幅由小变大，摆速逐渐加快。当钢筋表面变成炽白色，氧化物变成芝麻粒大小的灰白色球状物继而聚集成泡沫，开始随多嘴加热器摆动方向移动时，再加足顶锻压力，并保持压力直到使接合处对称均匀变粗，其直径为钢筋直径的1.4~1.6倍，变形长度为钢筋直径的1.2~1.5倍，即可终断火焰，焊接完成。
（5）电渣压力焊
钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种焊接方法。钢筋电渣压力焊机操作方便、效率高，适用于竖向或斜向受力钢筋的连接，如直径为12~40mm的HPB300光圆钢筋、HRB400月牙肋带肋钢筋连接。
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图4.9 电渣压力焊机构造示意图
1，2—钢筋；3—固定电极；4—活动电极；5—药盒；6—导电剂；7—焊药；8—滑动架；9—手柄；10—支架；11—固定架
电渣压力焊机分为自动电渣压力焊机和手工电渣压力焊机两种。主要由焊接电源（BX2-1000型焊接变压器）、焊接夹具、操作控制系统、辅件（焊剂盒、回收工具）等组成。如图4.9所示为电动凸轮式钢筋自动电渣压力焊机基本构造示意图。将上、下两钢筋端部埋于焊剂之中，两端面之间留有一定间隙。电源接通后，采用接触引燃电弧，焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣（渣池），覆盖于熔池之上。熔池受到熔渣和焊剂蒸汽的保护，不与空气接触而发生氧化反应。随着电弧的燃烧，两根钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，此时应不断将上钢筋下送，至其端部直接与渣池接触时，电弧熄灭。焊接电流通过液体渣池产生的电阻热，继续对两钢筋端部加热，渣池温度可达1600~2000℃。待上下钢筋端部达到全断面均匀加热时，迅速将上钢筋向下顶压，液态金属和熔渣全部挤出，随即切断焊接电源。冷却后，打掉渣壳，露出带金属光泽的焊包。
2)钢筋机械连接
钢筋机械连接有挤压连接和螺纹套管连接两种形式。螺纹套管连接又分为锥螺纹套管连接和直螺纹套管连接，现在工程中一般采用直螺纹套管连接。
直螺纹套管连接是通过滚轮将钢筋端头部分压圆并一次性滚出螺纹（图4.10），利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。直螺纹套管连接适用于连接HRB400级、HRBF400级钢筋，优点是工序简单、速度快、不受气候因素影响。
（1）连接套筒
连接套筒有标准型、扩口型、变径型、正反丝型。标准型是右旋内螺纹的连接套筒接套。扩口型是在标准型连接套的一端增加45°~60°扩口段，用于钢筋较难对中的场合。变径型是右旋内螺纹的变直径连接套，用于连接不同直径的钢筋。正反丝型是左、右旋内螺纹的等直径连接套，用于钢筋不能转动而要求对接的场合。
图4.10 直螺纹钢筋连接
图4.11 钢筋直螺纹滚丝机
（2）施工机具
直螺纹套管连接施工中所用的主要机具包括钢筋套丝机、镦粗机、扳手。
钢筋直螺纹滚丝机（图4.11）由机架、夹紧机构、进给拖板、减速机及滚丝头、冷却系统、电器系统组成。使用时，把钢筋端头部位一次快速直接滚制，使纹丝机头部位产生冷性硬化，从而使强度得到提高，使钢筋丝头达到与母材相同。
（3）螺纹加工
①按钢筋规格调整钢筋螺纹加工长度并调整好滚丝头内孔最小尺寸。
②按钢筋规格更换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋直径尺寸。
③调整剥肋挡块及滚压行程开关位置，保证剥肋及滚压螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定。
④钢筋丝头长度的确定。确定原则：以钢筋连接套筒长度的一半为钢筋丝扣长度，由于钢筋的开始端和结束端存在不完整丝扣，初步确定钢筋丝扣的有效长度见表4.9。允许偏差为0~2P（P为螺距），施工中一般按0~1P控制。
表4.9 钢筋丝头加工参数
（4）直螺纹钢筋连接
直螺纹钢筋连接流程如图4.12所示。
图4.12 直螺纹钢筋连接流程图
①连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋螺纹的形式、螺距、螺纹外径和套筒匹配，并确保钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。
②滚压直螺纹接头的连接应用管钳或扳手进行施工。
③连接钢筋时，应对准轴线将钢筋拧入套筒。
④接头拼接完成后，应使两个丝头在套筒中央位置互相顶紧，套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露，加长型丝扣的外露丝扣数不受限制，但应有明显标记，以检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。
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