概述

 

鋼筋熱劑焊的基本原理為，將容易點燃的熱劑（通常為鋁粉、氧化鐵粉、某些合金元素相混合的粉末）填人于石墨坩堝當(dāng)中，然后點燃形成放熱反應(yīng)，使氧化鐵粉還原成液態(tài)鋼水，溫度在2500℃以上，穿過坩堝底部的封口片（小圓鋼片），經(jīng)石墨澆注槽注人兩鋼筋間預(yù)留間隙，使鋼筋端面熔化，冷卻后形成鋼筋焊接接頭。為了確保鋼筋端部的充分熔化，必須設(shè)置預(yù)熱金屬儲存腔，讓最初進(jìn)人鑄型的高溫鋼水在流過鋼筋間縫隙后進(jìn)入預(yù)熱金屬儲存腔時，將鋼筋端部預(yù)熱，而后續(xù)澆注的鋼水則填滿鋼筋接頭縫隙，冷卻后形成牢固焊接接頭，焊接如圖所示。

 

1-高溫火柴；2-鋼筋；3-預(yù)熱金屬儲存腔；4一石棉；5一型砂；

6-封口片；7-熱劑；8-帶有出鋼口的坩堝；9一坩堝蓋

 

連接工藝

（1）鋼筋準(zhǔn)備。鋼筋端面必須切平，最好采用圓片鋸切割；當(dāng)采用氣割時，應(yīng)當(dāng)事先將附在切口端面上的氧化皮、熔渣清除干凈。

 

（2）套筒制作。鋼套簡通常采用45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼制成。

在設(shè)計連接套筒的橫截面面積時，套筒的屈服承載力應(yīng)當(dāng)大于或等于鋼筋母材屈服承載力的1.1倍，套筒的抗拉承載力應(yīng)大于或是等于鋼筋母材抗拉承載力的1.1倍。套筒內(nèi)徑與鋼筋外徑之間應(yīng)當(dāng)留一定間隙，以使鋼水能順暢地注入各個角落。

設(shè)計連接套筒的長度時，應(yīng)當(dāng)考慮充填金屬抗剪承載力。充填金屬抗剪承載力等于充填金屬抗剪強(qiáng)度乘鋼筋外圓面積（套筒長度乘鋼筋外圓長度）。充填金屬的抗剪強(qiáng)度可按照其抗拉強(qiáng)度0.6倍計算。鋼筋母材承載力等于國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度乘公稱橫截面面積。充填金屬抗拉強(qiáng)度可按Q215鋼材的抗拉強(qiáng)度335N／m㎡計算。

設(shè)計連接套簡的內(nèi)螺紋或齒狀溝槽時，應(yīng)當(dāng)考慮套筒與充填金屬之間具有良好的錨固力（咬合力）。應(yīng)當(dāng)在連接套簡接近中部的適當(dāng)位置加工一小圓孔，以便鋼水從此注入。

 

（3）熱劑準(zhǔn)備。熱劑的主要成分為霧滴狀或花瓣狀鋁粉和魚鱗狀氧化鐵粉，兩者比例應(yīng)當(dāng)通過計算和試驗確定。為了提高充填金屬的強(qiáng)度，在必要時，可加入少量合金元素。熱劑中兩種主要成分應(yīng)當(dāng)調(diào)和均勻。如果是購人袋裝熱劑，在使用前應(yīng)當(dāng)拋摔幾次，務(wù)必使其拌和均勻，以確保反應(yīng)充分進(jìn)行。

 

（4）坩堝準(zhǔn)備。坩堝通常由石墨制成，也可以由鋼板制成，內(nèi)部涂以耐火材料。耐火材料由清潔而很細(xì)的石英砂3份及黏土1份，再加1／10份膠質(zhì)材料相均勻混合，并放水1／12份，使產(chǎn)生合宜的混合體。如果是手工調(diào)和，則在未曾混合之前，砂與黏土必須是干燥的，該兩種材料經(jīng)混合后，才可以加入膠質(zhì)材料和水。其中，水分應(yīng)越少越好。膠質(zhì)材料常用的為水玻璃。

坩堝內(nèi)壁涂畢耐火材料后，應(yīng)當(dāng)緩緩使其干燥，直至無潮氣存在；如果加熱干燥，其加熱溫度不得超過150℃。

當(dāng)工程中大量使用該種連接方法時，所有不同規(guī)格的連接套簡、熱劑、坩堝、一次性襯管、支架等均可以由專門工廠批量生產(chǎn)，包裝供應(yīng)，方便施工。