★关键词25 闪光对焊
1.闪光对焊的焊接原理
闪光对焊是利用对焊机使两段钢筋接触，通以低电压强电流，把电能转化为热能，使钢筋加热到接近熔点时，施加轴向压力进行顶锻，使两根钢筋焊合在一起，形成对焊接头。钢筋闪光对焊的原理，如图3-9所示。
图3-9 钢筋闪光对焊原理图
1—钢筋；2—固定电极；3—可动电极；4—机座；5—焊接变压器
2.闪光对焊的工艺参数
（1）闪光对焊的工艺参数。
①调伸长度。调伸长度的选择，应随着钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增长，主要是减缓接头的温度梯度，防止热影响区产生淬硬组织；当焊接HRB400、HRBF400等牌号钢筋时，调伸长度宜在40～60mm内选用。
②烧化留量。烧化留量的选择，应根据焊接工艺方法确定。当连续闪光焊时，闪光过程应较长；烧化留量应等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分（包括端面的不平整度），再加8～10mm；当闪光-预热闪光焊时，应区分一次烧化留量和二次烧化留量。一次烧化留量不应小于10mm，二次烧化留量不应小于6mm。
③预热留量。需要预热时，宜采用电阻预热法。预热留量应为1～2mm，预热次数应为1～4次；每次预热时间应为1.5～2s，间歇时间应为3～4s。
④顶锻留量。顶锻留量应为3～7mm，并应随钢筋直径的增大和钢筋牌号的提高而增加。其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。焊接HRB500钢筋时，顶锻留量宜稍微增大，以确保焊接质量。
（2）当HRBF335钢筋、HRBF400钢筋、HRBF500钢筋或RRB400W钢筋进行闪光对焊时，与热轧钢筋比较，应减小调伸长度，提高焊接变压器级数，缩短加热时间，快速顶锻，形成快热快冷条件，使热影响区长度控制在钢筋直径的60%范围之内。
（3）变压器级数应根据钢筋牌号、直径、焊机容量以及焊接工艺方法等具体情况选择。
（4）HRB500、HRBF500钢筋焊接时，应采用预热闪光焊或闪光-预热闪光焊工艺。当接头拉伸试验结果，发生脆性断裂或弯曲试验不能达到规定要求时，尚应在焊机上进行焊后热处理。
（5）在闪光对焊生产中，当出现异常现象或焊接缺陷时，应查找原因，采取措施，及时消除。
（6）闪光对焊的各项留量，如图3-10所示。
图3-10
图3-10 钢筋闪光对焊三种工艺方法留量图解（续）
L1，L2—调伸长度；a1+a2—烧化留量；b1+b2—预热留量；c1+c2—顶锻留量； 
—有电顶锻留量；
—无电顶锻留量； 
—一次烧化留量；
—二次烧化留量；Δ—焊接总留量
3.闪光对焊的焊接工艺
（1）连续闪光焊。
先将钢筋夹在对焊机两极的钳口上，然后闭合电源，使两根钢筋轻微接触。由于钢筋端部凹凸不平，接触面很小，电流通过时电流密度和接触电阻很大，接触点会很快熔化，产生金属蒸气飞溅形成闪光现象。与此同时徐徐移动钢筋，保持连续闪光，接头同时被加热，至接头端面闪平、杂质闪掉、接头熔化，随即施加适当的轴向压力迅速顶锻。先带电顶锻，随之断电顶锻，使钢筋顶锻缩短规定的长度留量，两根钢筋便焊合成一体。
钢筋闪光对焊工艺的过程示如图3-11所示。
图3-11 钢筋闪光对焊工艺的过程示意图
S—动钳口位移；P—功率变化；t—时间；t1—烧化时间；t1.1—次烧化时间； t1.2—二次烧化时间；t2—预热时间；t3.1—有电顶锻时间；t3.2—无电顶锻时间
在钢筋焊接过程中，由于闪光的作用，使空气不能进入接头处，同时闪去接口中原有的杂质和氧化膜，通过挤压又把已熔化的氧化物挤出，因而接头质量可得到保证。
当钢筋直径较小，钢筋牌号较低，在表3-3规定的范围内，可采用“连续闪光焊”。
连续闪光焊所能焊接的钢筋直径上限，应根据焊机容量、钢筋牌号等具体情况而定，并应符合表3-3的规定。
表3-3 连续闪光焊钢筋直径上限
（2）预热闪光焊。
预热闪光焊实际上是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区，便于钢筋的焊接。在施焊时，闭合电源后使两钢筋的端面交替地接触和分开，这时在钢筋端面的间隙中发出断续的闪光而形成预热过程。当钢筋达到预热温度后，随即进行连续闪光和顶锻。
当钢筋直径超过表3-3规定，钢筋端面较平整，宜采用“预热闪光焊”。
（3）闪光-预热闪光焊。
闪光-预热闪光焊，是在预热闪光焊前，再增加一次闪光的过程，使钢筋的端部闪平，使钢筋预热均匀。在进行焊接时首先连续闪光，将钢筋端部凹凸不平之处闪平，后面的操作同预热闪光焊。
当钢筋直径超过表3-3规定，且钢筋端面不平整，应采用“闪光-预热闪光焊”。
4.闪光对焊的质量检查
（1）闪光对焊接头的外观检查。
闪光对焊接头表面应当无裂纹和明显烧伤，应有适当镦粗和均匀的毛刺；接头如有弯折，其角度不大于4°，接头轴线的偏移不应大于0.1d，亦不应大于2mm。外观检查不合格的接头，可将接头左右各15mm切除再重新焊接。对焊接头轴线偏移测量方法，可按图3-12所示方法进行。
图3-12 对焊接头轴线偏移测量方法
1—测量尺子；2—对焊接法
（2）闪光对焊接头力学性能试验。
应按同一类型分批进行，每批随机切取6个接头，其中3个做抗拉强度试验，3个做冷弯性能试验。三个接头试件抗拉强度实测值，均不应小于钢筋母材的抗拉强度规定值；试样应呈塑性断裂且破坏点至少有两个试件断于焊接接头以外。
在进行冷弯性能试验时，由于钢筋接口靠近变压器一边（称下口），受变压器磁力线的影响较大，金属飞出较少，故毛刺也少；接口远离变压器的一边（称上口），受变压器磁力线影响较小，金属飞出较多，故毛刺也多。一般钢筋焊接后上口与下口的焊接质量不一致，故应做正向弯曲和反向弯曲试验，正向弯曲试验即将上口毛刺多的一面作为冷弯圆弧的外侧。冷弯时不应在焊缝处或热影响区断裂，否则不论其抗拉强度多高，均判为接头质量不合格，其冷弯后外侧横向裂缝宽度不得大于0.15mm，对于HRB335、HRB400级钢筋，冷弯则不允许有裂纹出现。
在进行冷弯性能试验时，也可将受压的金属毛刺和镦粗变形部分除去，与钢筋母材的外表齐平。弯曲试验时，焊缝应处于弯曲的中心，弯曲至90°时，至少有两个试件不得发生破断。钢筋的级别不同，冷弯时的弯心直径也不同，钢筋对焊接头弯曲试验指标见表3-4。
表3-4 钢筋对焊接头弯曲试验指标
