电弧焊是以焊条为一极，焊件为另一极，利用焊接电流通过时产生的高温电弧，将焊条与焊件在电弧燃烧范围内熔化，熔化了的金属焊丝流入焊缝，冷凝后形成焊缝接头。
电弧焊广泛应用于钢筋搭接接长、焊接钢筋骨架、钢筋与钢板的连接以及装配式结构接头焊接等处。
电弧焊的主要设备是电焊机（也叫弧焊机），工地上常用的主要是交流弧焊机，如BX1—330、BX1—400、BX1—500等。
电弧焊使用的焊条牌号见表2-20。其中字母“E”表示焊条，后面的前两位数字表示焊熔敷金属抗拉强度的最小值（以kgf/mm2计），第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接（平、立、仰、横焊），“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。重要结构中的钢筋焊接，应采用低氢型碱性焊条（有低氢钠型和低氢钾型），并应按焊条说明书的要求进行烘烤后使用。
表2-20 电弧焊焊条牌号选用
（一）电弧焊接头的主要形式
1.搭接焊
主要适用于直径10～40mm的Ⅰ～Ⅲ级钢筋及5号钢钢筋，其接头形式如图2-37所示。搭接焊接头的钢筋需事先将端部进行弯折，使两段钢筋焊接后仍维持其轴线位于一条直线上，不致发生偏心受力现象。搭接焊应尽量采用双面焊，不能进行双面焊时，也可采用单面焊。
图2-37 搭接接头
图2-38 焊缝尺寸
搭接焊的搭接长度，按表2-21取用。图2-38为其焊缝尺寸示意图，对于搭接焊，焊缝高度不小于钢筋直径的0.3倍，且不得小于4mm；焊缝宽度不小于钢筋直径的0.7倍，且不得小于10mm。
对于直径为10mm或10mm以上的热轧钢筋，其接头采用搭接、帮条焊时应符合以下要求：
（1）搭接焊接头的两根搭接钢筋端部应预弯，预弯的角度应保证搭接后两钢筋的轴线在同一直线上。在大体积混凝土中，直径不大于25mm的钢筋搭接时，钢筋轴线可错开一倍钢筋直径。
表2-21 钢筋搭接（帮条）长度
（2）当钢筋和钢板焊接时，焊缝高度应为被焊接钢筋直径的0.35倍，并不小于6mm；焊缝宽度应为被焊钢筋直径的0.5倍，且不小于8mm。
搭接焊施工时先用两点定位焊加以固定，定位焊缝至少距端部20mm以上。正式焊接时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上，弧坑应填满。为了保证焊缝与钢筋熔合良好，第一层焊缝要有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝应良好地熔合，焊缝表面平顺，无明显的气孔、咬边和夹渣，更不得有裂缝；为了防止过热，应该几个接头轮流施焊。对于Ⅱ、Ⅲ级钢筋的焊接接头，应采用由两端往中间施焊的焊接顺序，以利消除淬硬，提高接头塑性。
搭接焊所用的焊条直径和焊接电流可参考表2-22选用。在一般情况下，宜采用较大的焊接电流，以增大熔化深度和提高劳动生产率。
2.帮条焊
适用范围同搭接焊，其接头形式如图2-39所示。帮条可用圆钢、扁钢、角钢等材料，使帮条截面强度不小于焊接钢筋的截面强度。
帮条焊也有单面焊和双面焊之分。一般尽量采用双面焊，当不能进行双面焊时，才采用单面焊。帮条长度见表2-21。
表2-22 钢筋搭接（帮条）焊焊接参数
对于直径为10mm或10mm以上的热轧钢筋，其接头采用帮条电弧焊时，帮条的总截面面积应符合下列要求：当主筋为Ⅰ级钢筋时，不应小于主筋截面面积的1.2倍；当主筋为Ⅱ、Ⅲ级钢筋和5号钢筋时，不应小于主筋截面面积的1.5倍。为了便于施焊和使帮条与主筋的中心线在同一平面上，帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制成。如帮条与主筋级别不同时，应按设计强度进行换算。
焊缝高度、宽度及施焊方法等有关规定均与搭接焊的要求相同。焊接电流的选择可参见表2-22。
图2-39 帮条焊接头
帮条焊两主筋之间应留2～5mm间隙。帮条与主筋之间用四点定位焊固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上，引弧在帮条钢筋的一端开始，收弧应在帮条钢筋端头，弧坑应填满。
Ⅱ、Ⅲ级钢筋作为预应力主筋时，锚固端可采用帮条焊锚头，其形式见图2-40。帮条尺寸及焊缝尺寸见表2-23。帮条端面应平整，并与锚固板紧密接触。锚固板应与钢筋轴线相垂直，以利钢筋张拉时受力均匀，防止扭曲折断。帮条焊的焊接，应在预应力钢筋冷拉之前进行。为了防止过热和烧伤，宜由几个锚头轮流施焊。
焊接冷轧钢筋、冷拉钢筋时，上帮条与下帮条错开2d。
表2-23 帮条尺寸及焊缝尺寸 （单位：mm）
图2-40 预应力钢筋帮条焊锚头
图2-41 钢筋坡口焊接头
3.坡口焊
坡口焊多用于装配式框架结构安装中的柱间节点或梁与柱的节点焊接。接头型式如图2-41所示。坡口焊适用于直径16～40mm的Ⅰ～Ⅲ级钢筋及5号钢钢筋，有平焊及立焊两种方式。
坡口焊所用的钢垫板厚度一般为4～6mm，长度为40～60mm。平焊时，垫板宽度应为钢筋直径加10mm，V形坡口角度为55°～65°；立焊时，垫板宽度宜等于钢筋直径，坡口角度为40°～55°，其中下钢筋为5°～10°，上钢筋为35°～45°。钢筋根部间隙，平焊时为4～6mm，立焊时为3～5mm，两种情况下最大间隙不宜超过10mm。
钢筋坡口接头平焊操作要点：
（1）首先由坡口根部或垫板上引弧，并横向施焊数层，接着焊条作“之”字形运弧，将坡口逐层堆焊起来。上层和下层的起点和收尾点要互相错开，焊缝高度达到钢筋直径1/3时，以后各层要控制好层间温度，可采用几个接头轮流施焊的方法，至焊缝略高于钢筋表面为止。
（2）当接头冷却到150～200℃时，进行加强焊缝的焊接。加强焊缝的宽度应超过V形坡口边缘2～3mm，高度宜为2～3mm，并与钢筋平滑过渡。
（3）焊接过程中应注意清渣，若发现弧坑未填满、气孔及咬边均应进行补焊。补焊时的接头温度不得低于150℃；Ⅱ、Ⅲ级钢筋接头如在冷却后补焊，焊前需用氧——乙炔焰预热，焊后应进行退火处理。
钢筋坡口接头立焊操作要点：
（1）首先在下钢筋端面上或垫板上引弧，然后用较慢的横向焊缝把上下钢筋端面连接起来，并逐层进行焊接，焊缝高度达到1/3以后要控制好层间温度。
（2）焊接过程中要特别注意上下钢筋端面的充分熔合，焊接部分要圆，不能带棱角。从焊缝表面到钢筋要平稳过渡，并应特别注意防止上钢筋咬边。
（3）对于柱间节点，可由两名焊工对称焊接，以减少结构变形。
钢筋坡口接头焊所用焊条直径，焊接电流等见表2-24。
表2-24 钢筋坡口焊焊接参数
4.窄间隙焊
钢筋窄间隙焊是将两根需对接的钢筋安放成水平，并将接头置于U形铜模内，中间留出10～15mm的窄间隙，用焊条从钢筋根部引弧，连续向上部焊接，并使熔敷金属充填间隙形成接头。窄间隙焊适用于直径20mm以上钢筋的现场水平连接。窄间隙焊接头如图2-42所示。
窄间隙焊操作要点：
（1）钢筋端面应较平整。
（2）端面间隙和焊接参数参照表2-25选用。
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图2-42 窄间隙焊接头
图2-43 熔槽帮条焊接头（单位：mm）
（3）焊接从焊缝根部引弧后连续进行，左右来回运弧，在钢筋端面处和钢筋边缘处，电弧应少许停留，保证熔合良好并利于排除熔渣。
（4）焊至3/4焊缝高度后，焊缝逐渐扩宽，必要时，改连续焊为断续焊，避免过热。
（5）焊缝余高不宜小于3mm，且应平缓过渡至钢筋表面。
表2-25 钢筋窄间隙焊焊接参数
5.熔槽帮条焊
该接头适用于直径20mm以上钢筋的现场焊接。焊接时，接头下托角钢作垫板模，此外，角钢还起帮条的作用。接头形式如图2-43所示。
熔槽帮条焊操作要点：
（1）垫模用角钢其边长为40～60mm，长度取80～100mm。
（2）接头端面应加工平整，两端面间隙为10～16mm。
（3）焊接电流宜稍大，从接缝根部引弧后连续施焊，形成熔池，以保证钢筋端部熔合良好。
（4）在焊接过程中停焊敲渣一次。焊平后，再进行加强焊缝的焊接，高度为2～3mm。
（5）钢筋与角钢垫模之间应焊一、二层侧面焊缝，使角钢起到帮条的作用。
（二）钢筋与钢板焊接
1.T形接头
T形接头适用于预埋件，分角焊和穿孔塞焊两种，见图2-44。其操作要求是：
图2-44 T形接头
（a）角焊；（b）穿孔塞焊
（1）钢板厚度δ不宜小于钢筋直径的0.6倍，且不应小于6mm。
（2）应采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，受力锚固钢筋的直径不宜小于8mm，构造锚固钢筋的直径不宜小于6mm。在一般情况下，锚固钢筋直径在18mm以内的，可采用角焊；直径大于18mm的，宜采用穿孔塞焊。
（3）当采用Ⅰ级钢筋时，角焊缝焊脚k不得小于钢筋直径的0.5倍；采用Ⅱ级钢筋时，焊脚k不得小于钢筋直径的0.6倍。
（4）施焊中不得使钢筋咬边和烧伤。
（5）质量检查与验收规定见后面“电弧焊接头的质检”部分。
2.搭接接头
搭接接头见图2-45。其搭接长度的取值如下：对Ⅰ级钢筋，不得小于4d；对于Ⅱ级钢筋，不得小于5d。焊缝宽度b不得小于0.5d，焊缝厚度s不得小于0.35d。
（三）焊缝缺陷及其产生的原因
图2-45 搭接接头
焊缝缺陷根据其在焊缝中的位置，可分为内部缺陷和外部缺陷。外部缺陷位于焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜可以观察检测出来。例如焊缝尺寸偏差、焊瘤、咬边、弧坑及表面气孔、裂纹等。内部缺陷位于焊缝的内部，通常必须借助检测仪器成破坏性试验才能发现，例如，未焊透、内气孔、裂纹及夹渣等。手工电弧焊焊缝常见缺陷及其产生的原因见表2-26。
表2-26 手工电弧焊焊缝常见缺陷及其产生的原因
续表
（四）电弧焊注意事项
（1）帮条尺寸、坡口角度、钢筋端头间隙以及钢筋轴线等均应符合有关规定。
（2）焊接接地线应与钢筋接触良好，防止因起弧而烧伤钢筋。
（3）带有垫板或帮条的接头，引弧应在钢板或帮条上进行；无钢板或无帮条的接头，引弧应在形成焊缝部位，防止烧伤主筋。
（4）根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置，选择适宜的焊条直径和焊接电流，保证焊缝与钢筋熔合良好。
（5）焊接过程中及时清渣，保证焊缝表面光滑平整，加强焊缝时应平缓过渡，弧坑应填满。
（五）电弧焊接头的质检
1.外观检查
钢筋电弧焊接头外观检查结果，应符合下列要求：
（1）焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤；
（2）接头处不得有裂纹；
（3）咬边深度、气孔、夹渣等数量与大小以及接头偏差不得超过表2-27的规定；
（4）坡口焊焊接的加强高度（即余高）为2～3mm。
表2-27 电弧焊钢筋接头尺寸和缺陷的允许偏差
注 1.允许偏差值在同一项目内如有两个数值时，应按其中较严的数值控制；2.d为钢筋直径。
外观检查不合格的接头，经修补或补强后，可提交二次验收。
2.强度检验
为保证电弧焊的焊接质量，施焊前，或在每次改变钢筋类别、直径、焊条牌号、调换焊工或在不利的施焊条件下时，应制作两个抗拉试件，当试验结果大于或等于该类钢筋的强度时，才允许正式施焊。对每个焊接接头必须进行外观检查，必要时，还应从成品中抽取试件，作抗拉试验。试验结果要求：三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度；至少有两个试件呈塑性断裂。
对处在有利条件下施焊的预制钢筋骨架焊缝，可不从成品中取样作拉力试验，但应严格进行外观检查。
焊工必须持焊工资格证才能上岗。
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