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一篇講透-栓釘(焊釘,剪力釘,圓柱頭焊釘)

發布時間:2025-02-15

一、圓柱頭焊釘的標準

圓柱頭焊釘(Stud Welding)-栓釘,剪力釘-廣泛應用于鋼結構中,其標準化設計可確保連接的可靠性和安全性,作為一種專門用于建筑之間連接的緊固件,以其獨特的結構設計和卓越的連接性能,在鋼結構工程中扮演著舉足輕重的角色。它主要適用于鋼梁表面,特別是鋼梁與鋼承板之間的穿透焊接,確保了結構間的緊密連接與穩定性。

主要國際及國內標準如下:

1. 國際標準ISO 13918 SD型

適用范圍:碳鋼、不銹鋼焊釘,直徑范圍3~25mm。

技術要求:明確焊釘尺寸公差(如頭部直徑、桿部長度)、材質(如4.8級、8.8級)、機械性能(抗拉強度、彎曲性能)。

檢驗方法:包括尺寸測量、拉伸試驗、彎曲試驗(彎曲15°無裂紋為合格)。

ASTM A108(美國標準)AWS D1.1

材料:規定碳鋼焊釘的化學成分及力學性能,如抗拉強度≥415MPa。

應用場景:適用于橋梁、建筑等重載結構。

2. 中國標準(GB/T 10433)SD型

焊釘分類:按材質分為普通碳鋼(Q195ML15、ML15Al)及不銹鋼(如304、316、316L)。

尺寸要求:直徑范圍6~25mm,長度30~500mm,頭部直徑需為桿徑的1.5~1.8倍。

機械性能:抗拉強度≥400MPa,彎曲試驗(15°無斷裂)。

檢驗規則:每批次需抽樣進行外觀、尺寸及力學性能檢測。

3.規格選用

栓釘的規格多樣,常見的有¢10、¢13、¢16、¢19、¢22、¢25等,這些數字代表了栓釘的直徑,長度一般最短從35mm到最長500mm。不同的規格適用于不同的工程需求。此外,根據特殊項目的需要,還可以定制特殊規格的栓釘,以滿足個性化設計要求。

4.焊接護圈的選用

剪力釘的使用過程中,焊接護圈瓷環作為重要的配套產品,起到了關鍵作用。瓷環不僅能夠有效保護焊接區域,防止焊接飛濺對周圍材料的損傷,還能提升焊接質量,確保栓釘與母材之間的牢固連接。瓷環的規格與栓釘相匹配,確保了施工的順暢與高效。

詳解如下:

1、電弧螺柱是將栓釘端頭置于陶瓷保護罩內與母材接觸并通以直流電,以使栓釘與母材之間激發電弧,電弧產生的熱量使栓釘和母材熔化,維持一定的電弧燃燒時間后將栓釘壓入母材局部熔化區內。陶瓷保護罩的作用是集中電弧熱量

2、用手工電弧焊接的話,強度基本可以達到要求,但是一般要求焊接螺柱的話都不是一個兩個,這樣就存在手工電弧焊無法達到批量焊接,成本較高。

3、用氣保焊焊接的話,速度可能稍微快點,但是基本上無法達到彎曲試驗要求按照形式分類瓷環可分為普通螺柱焊接護圈與穿透焊接,穿透栓釘焊則顯得更為復雜而強大。它主要用于需要更高連接強度和復雜結構組合的場景,如組合樓板和組合梁。在焊接過程中,強大的能量不僅將螺柱與工件表面熔合,更能穿透壓型鋼板,使螺柱、壓型板以及鋼構件三者緊密焊接在一起,形成一個堅不可摧的整體。瓷環具體產品如下圖:


二、螺柱焊接注意事項

1. 焊接前準備

表面處理:母材表面需打磨至金屬光澤,徹底清除銹跡、油污、水分及涂層(如油漆)。焊釘端部及焊接區域不得有氧化皮或雜質。

設備調試:根據焊釘直徑(如φ16mm、φ19mm)及材質,設置匹配的電流(通常200~2000A)、時間(0.1~1.5秒)和提升高度(1.5~3mm)。

檢查焊槍的垂直度,確保瓷環(保護電弧的定位環)完好且與焊釘匹配

2. 焊接過程控制

操作規范:焊槍需垂直于母材表面,施加穩定壓力(避免晃動),確保焊釘與母材緊密接觸。引弧后保持焊釘穩定,直至熔池凝固(約0.5~2秒)。

環境因素:環境溫度低于-5℃時需預熱母材(100~150℃),濕度高于80%時應采取除濕措施。避免在大風環境中焊接,以防電弧不穩定。

3. 焊接后檢驗

目視檢查:焊縫應均勻飽滿,無裂紋、氣孔、咬邊等缺陷。焊釘高度偏差不超過±1mm,傾斜角度≤5°。

破壞性試驗

彎曲試驗:用錘擊或專用工具將焊釘向任意方向彎曲15°,若根部斷裂則判定為不合格。

拉伸試驗:焊釘斷裂位置應在桿部而非焊縫處,抗拉強度需滿足設計要求(如≥400MPa)。

4. 常見問題與對策

未熔合:電流或時間不足,需調整參數。

氣孔:母材表面不潔或瓷環破損,需清潔并更換瓷環。

焊釘傾斜:焊槍未垂直或壓力不均,需調整操作手法。

5. 安全要求

操作人員需穿戴防護裝備(焊接面罩、防火手套)。

焊接區域設置防火隔離,避免飛濺引燃可燃物。

定期檢查電纜及接地裝置,防止漏電。

三、補充說明

標準差異ISOAWSGB/T的焊釘尺寸公差略有不同,出口項目需注意目標市場的標準要求。

特殊材質:不銹鋼焊釘(如316L)需采用氬氣保護焊接,防止氧化。高碳鋼Q355B材質推薦手工電焊,焊條選用配合基材首選J422或J506為佳。

自動化焊接:大批量施工時推薦使用自動螺柱焊機,可提升效率并減少人為誤差多選用RSN-2500型號,焊接直接M10-M25足夠使用

以上內容結合了國際標準與工程實踐經驗,實際應用中建議以具體項目規范為準,必要時咨詢專業焊接工程師或第三方檢測機構。



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