电渣压力焊electro-slag welding(ESW)：是将两钢筋安放成竖向或斜向(倾斜度在4：1的范围内)对接形式，利用焊接电流通过两钢筋间隙，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，加压完成的一种压焊方法。简单地说，就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的一种熔焊方法。但与电弧焊相比，它工效高、成本低，我国在一些高层建筑施工中已取得很好的效果。根据使用的电极形状，可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊等。电渣焊适用于厚板的焊接。在锅炉、重型机械、造船工业中应用较多。电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段：引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。

工作原理

钢筋电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋间隙，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，加压完成的一种压焊方法。

电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段：引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。

焊接开始时，首先在上、下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧周围焊剂熔化形成空穴；随之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），复盖于熔池之上，此时，随着电弧的燃烧，上、下两钢筋羰部逐渐熔化，将上钢筋不断下送，以保持电弧的稳定，继续电弧过程；随电弧过程的延续，两钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待达到一定深度时，加快上钢筋的下送速度，使其端部直接与渣池接触，这时，电弧熄灭而变电弧过程为电渣过程；待电渣过程产生的电阻热使上、下两钢筋的端部达到全截面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，挤出全部熔渣和液态金属，随即切断焊接电源，完成了焊接工作。

电渣压力焊适用于现浇

钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在4：1范围内）钢筋的连接，特别是对于高层建筑的柱、墙钢筋，应用尤为广泛。

焊接设备

焊接机具

（1）焊接电源

电渣压力焊可采用交流或直流焊接电源，焊机容量应根据所焊钢筋的直径选定。由于电渣压力焊机的生产厂家很多，产品设计各有不相同，所以配用焊接电源的型号也同，常用的多为弧焊电源（电弧焊机），如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

（2）焊接夹具

焊接夹具由立柱、传动机械、上、下夹钳、焊剂筒等组成，其上安装有监控器，即控制开关、次级电压表、时间显示器（蜂鸣器）等，焊接夹具应具有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作便利；焊剂筒的直径应与所焊钢筋直径相适应；监控器上的附件（如电压表、时间显示器等）应配备齐全。

（3）控制箱

控制箱的主要作用是通过焊工操作，使弧焊电源的初级线接通或断开，控制箱正面板上装有初级电压表、电源开关、指示灯、信号电铃等，也可刻制焊接参数表，供操作人员参考。

焊剂

（1）焊剂的作用

熔化后产生气体和熔渣，保护电弧和熔池，保护焊缝金属，更好地防止氧化和氮化；减少焊缝金属中化学元素的蒸发和烧损；使焊接过程稳定；具有脱氧和掺合金的作用，使焊缝金属获得所需要的化学成分和力学性能；焊剂熔化后形成渣池，电流通过渣池产生大量的电阻热；包托被挤出的液态金属和熔渣，使接头获得良好盛开；渣壳对接头有保温和缓冷作用。

（2）常用焊剂

焊剂牌号为“焊剂×××”其中第一位数字表示焊剂中氧化锰含量，第二位数字表示二氧化硅和氟化钙含量，第三个数字表示同一牌号焊剂的不同品种。

施工中最常用的焊剂牌号为“焊剂431”，它是高锰、高硅、低氟类型的，可交、直流两用，适合于焊接重要的低碳钢钢筋及普通低合金钢钢筋。与“焊剂432”性能相近的还有“焊剂350”、“焊剂360”、“焊剂430”、“焊剂433”等。

“焊剂”亦可写成“HJ”如“焊剂431”写成“HJ431”。

有关部门正在研制专用电渣压力焊的焊剂。

电渣压力焊触电事故原因及预防措施

一、电渣压力焊机二次空载电压触电事故分析1、电渣压力焊机二次空载电压一般在65V-80V左右，其工作时间20%左右，空载时间80%左右，空载时间越长，人身触电危险性越大，焊把线接在建筑物的钢筋上，与整个建筑物金属全部连通，焊接好的钢筋林立密集，作业场地狭小，地面钢筋堆放，作业人员长时间工作，一旦触及焊把线电源就有触电危险。

2、竖向焊接全部是崭新螺纹钢，质硬量重，作业用的劳保用品手套及鞋损坏快，没有及时更换劳防用品，手与脚可能直接接触钢筋，很容易触电危险。

3、潮湿和炎热的天气，汗湿程度严重，人体电阻明显下降，一旦触电，不容易摆脱，其危险性更大。

4、建筑业施工一般时间安排较紧，一层楼面一般需焊接钢筋成千上万根，钢筋焊接时需一次性完成，十多个小时连续作业是正常的，天气炎热的季节，长时间体力劳动和露天作业，人体极易疲劳，触电危险性同样较大。

安全意识淡薄

1、将电源线从弧焊机防触电装置内穿过，直接接在电焊机的进线电源端，放弃装置的所有功能；

2、将电源的进线和出线接在装置内的同一端上，当作过桥箱用，根本没起到保护作用；

3、目前市场生产焊机二次降压保护装置的厂家多，良莠不齐，有的产品质量很差，有的厂家没有测试设备，就投入生产、销售和使用，更谈不上3C认证，根本就没有保护功能；一些使用单位安装这种设备也仅仅是为了应付安全检查；

4、用人工调节的弧焊机防触电装置，当其电压转换时，瞬间有3倍左右的冲击电流，为了避开冲击电流，只能将其调节过头，所以起弧电阻低，起弧较困难，使用者将其调到（红灯）工作状态，失去空载状况下的保护功能，当安全检查时再调回到待机（绿灯），这只是应付安全检查；

5、电源线没有根据电流选配，500型电焊机进线有的用4mm2、6mm2，而6mm2电线安全载流量只能达到50A电流，不到30min接头就发热并将设备烧坏；

6、电焊机容量和选用的防触电装置不相配套，存在安全事故隐患；

7、有两档粗调节的交流弧焊机，两挡状态的空载性能参数差别很大，增加触电危险性。

预防措施的探导

1、电渣压力焊机操作人员必须配备专用的

劳动防护用品（手套和绝缘鞋），而且要经常检查防护用品的完好性。原因是所接触的都是崭新带有坚硬毛刺的螺纹钢，其损坏较快，很容易造成触电事故。

2、电渣压力焊机加装弧焊机防触电装置（二次降压保护器），根据弧焊机防触电装置国家标准GB10235-2000的技术要求：（1）空载安全电压小于24V，能在任何潮湿场合都没有人身触电危险，确保操作人员的人身安全；（2）起动时间小于0.06s，对电渣压力焊作业根本没有起动响应时间；（3）起动灵敏度小于500Ω，对人体在任何潮湿场合接触二相电时不会起动达到安全保护；（4）待机延时时间小于1s，当二次空载电压80V时，在1s内降至小于24V，有效防止人身触电死亡危险。以上4条都是有效防止电渣压力焊机二次空载电压伤人的科学依据。用户在选购时一定要购买有国家强制性3C认证的弧焊机防触电装置。

3、电渣压力焊机操作人员必须专业技能培训，除电焊工特种操作证外，还需建筑行业安全操作培训合格，持二证上岗，操作时做好监督记录，每台电渣压力焊机作业为一小组，每小组必须有一人具备监管救护知识，或者多台（组）有专人监护制度。

4、现场安全监理人员对进入建筑工地作业的电渣压力焊机和电焊机，必须安装弧焊机防触电装置才能进行作业，同时必须提供

3C认证证书。根据国家质量认证中心和

国家技术监督局的规定，没有取得3C认证的产品不得进入现场使用。并不定期的对二次空载电压进行测试，要求安全电压低于24V。

焊接缺陷及消除措施

1轴线偏移○1、矫直钢筋端部；○2、正确安装夹具和钢筋；○3、避免过大的顶压力；○4、及时修理或更换夹具。

2弯折○1、矫直钢筋端部；○2、注意安装和扶持上钢筋；○3、避免焊后过快卸夹具；○4、修理和更换夹具。

3咬边○1、减少焊接电流；○2、缩短焊接时间；○3、注意上钳口的起点和止点，确保上钢筋顶压到位。

4未焊合○1、增大焊接电流；○2、避免焊接时间过短；○3、检修夹具、确保上钢筋下送自如。

5焊包不匀○1、钢筋端面力求平衡；○2、填装焊剂尽量均匀；○3、延长焊接时间，适当增加熔化量。

6气孔○1、按规定要求烘熔焊剂；○2、清除钢筋焊接部位的铁锈。○3、确保接缝在焊剂中合适埋入深度。

7烧伤○1、钢筋导电部位除净铁锈；○2、尽量夹紧钢筋。

8焊包下淌○1、彻底封堵焊剂筒的漏孔；○2、避免焊后过快回收焊剂。

注：

钢筋电渣压力焊接头应逐个进行外观检查，结果应符合下列要求

焊包较均匀，突出部分最少高出钢筋表面4mm

电极与钢筋接触处，无明显的烧伤缺陷。

接头处的弯折角不大于3°

接头处的轴线偏移应不超过0.l倍钢筋直径，同时不大于2mm。

电渣压力焊、接头质量检验

1、取样数量

电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。当进行力学性能试验时，应从每批接头中随机切取3个试件做拉伸试验，且应按下列规定抽取试件。

（1）在一般构筑物中，应以300个同级别钢筋接头作为一批。

（2）在现浇钢筋混凝土多层结构中，应以每一楼层或施工区段中300个同级别钢筋接头作为一批，不足300个接头仍应作为一批。

2、外观检查

电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求：

（1）四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm。

（2）钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷。

（3）接头处的弯折角不得大于4度。

（4）接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径0.1倍，且不得大于2mm。

外观检查不合格的接头应切除重焊，或采用补强焊接措施。

3、拉伸试验

电渣压力焊接头拉伸试验结果，3个试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。

当试验结果有1个试件的抗拉强度低于规定值，应再取6个试件进行复验。复验结果，当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值，应确认该批接头为不合格品。