大型鋼-混結(jié)構(gòu)、體育場館、展覽館以及橋梁建筑中所用的預埋件，除了板一板焊接外，還有大量的鋼筋-焊接，即通常所說的鋼筋“T形焊”。國家體育場(鳥巢)委托焊接的一種預埋件，就屬于鋼筋“T形焊”。鋼筋“T形焊”傳統(tǒng)的焊接方法，有焊條電弧焊、穿孔塞焊和埋弧壓力焊。為了提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，我所采用了焊接新工藝——埋弧螺柱焊 ?，F(xiàn)就這方面的焊接情況作以簡介。 
一、埋弧螺柱焊的特點 
埋弧螺柱焊是電弧螺柱焊 中的一員，就是將焊劑埋弧與螺柱焊的自動焊接程序有機地結(jié)合在一起。該焊接方法秉承螺柱焊的自動焊接程序：按動開關→引弧→提升→引燃主弧→焊接時間到→鋼筋插入熔池→斷弧→結(jié)束，并利用焊劑把明弧變?yōu)槁窕?，使之具有埋弧焊的?yōu)點。 
(1)對熔池和焊縫進行有效的保護，防止氧化、氮化和合金元素的蒸發(fā)和燒損，大大提高了焊縫的質(zhì)量。 
(2)金屬熔液與焊渣之間發(fā)生一系列的物化反應，不僅能去除焊縫中的有害雜質(zhì)，如脫氧、脫硫、脫磷和去氫等，而且還可以使焊縫金屬合金化，改善焊縫性能。 
(3)焊接電流大(直流1000～3500A)，電弧的穿透能力強，焊接時間短(幾秒鐘)，因此熔深大，熱影響區(qū)小，焊接接頭的力學性能提高。 
(4)焊接結(jié)束時，將鋼筋插入熔池，以獲得高強度的焊接接頭。 
總之，采用埋弧螺柱焊焊接的接頭，其外觀顯著的特點是高高隆起的光亮的焊縫，高度一般超過6mm。埋弧螺柱焊是鋼筋“T形焊”的一種焊接新工藝，具有埋弧、操作舒適和效率高的特點，其焊縫的力學性能高于母材，完全能替代焊條電弧焊和穿孔塞焊。與焊接電流僅400～650A(交流)的埋弧壓力焊相比，焊接電流大、焊接時間短、焊接過程全自動、焊接質(zhì)量穩(wěn)定及焊接強度高是其突出優(yōu)點。 
二、焊接新工藝的命名 
將鋼筋“T形焊”的焊接新工藝命名為“埋弧螺柱焊”，是基于以下原因： 
(1)“GB/T 10249電焊機的型號編制方法”對螺柱焊的產(chǎn)品型號做了明確的規(guī)定。其中，產(chǎn)品型號中第三位“附注特征”是這樣敘述的：M-埋弧，N-明弧，R-電容。也就是說，電弧螺柱焊機 、埋弧螺柱焊機 和電容放電螺柱焊機是螺柱焊機中的3個系列產(chǎn)品，因此將埋弧螺柱焊歸入螺柱焊大類是符合國家標準規(guī)定的。 
(2)“ISO 14555焊接—金屬材料的電弧螺柱焊”國際標準，對焊接過程中螺柱插入熔池的程序是這樣描述的：“用一個有限的力(＜100N)將螺柱插入(plunged)熔池”，而且插入的速度還有嚴格的限制。事實上，將螺柱插入熔池的力除了螺柱和焊槍中運動部件的自重外，就是壓縮彈簧恢復到原狀態(tài)的推力(＜10N)。在埋弧螺柱焊中，此程序?qū)︿摻钍┘拥牧ν瑯尤绱?，只是鋼筋的自重大些。這說明，使鋼筋進入熔池的推力仍然很小。實際上對鋼筋施加的力還不能太大，否則將產(chǎn)生焊接缺陷。 
(3)從焊接機理分析，埋弧焊和螺柱焊均屬于熔化極類電弧焊，其焊縫成形不用施加壓力，即使用力也很小，如本焊接工藝 ，與建筑工程中常用的電阻點焊 、閃光對焊等焊接過程中施加的力有幾個數(shù)量級的差別，焊接機理也完全不同。對于“埋弧壓力焊”的叫法，在焊接工藝上未反映出“壓力”的含義，名不符實。 
三、主要特點 
埋弧螺柱焊機RSN(M)5—2500/3150是RSM3—2500/3150焊機的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是集埋弧螺柱焊、栓釘焊和焊條電弧焊于一體的多功能焊機。只要更換不同的施焊器具(手持式焊槍、焊槍和電焊鉗)，再將主機面板上的轉(zhuǎn)換開關撥至相應的位置，就是一臺性能優(yōu)良的埋弧螺柱焊機、栓釘焊機 或焊條電弧焊機。焊機由主機(包括焊接電源和控制器)、焊接電纜、接地鉗和施焊器具等部分組成，其主要的技術(shù)指標。 
埋弧螺柱焊機是我所開發(fā)的一種焊機新品種，屬于國內(nèi)外首創(chuàng)，現(xiàn)已申請了國家專利。 

1.采用全控橋整流，以減小焊機體積和重量 
我所原來生產(chǎn)的栓釘焊機，其體積重量均大于國外同類產(chǎn)品，究其原因主要是焊接電源的主電路采用“帶平衡電抗器的雙反星形”電路結(jié)構(gòu)。在20世紀60～70年代，晶閘管屬于新產(chǎn)品，額定電流較小，在研發(fā)“弧焊整流器”時就采用了這種電路，一直沿用至今。根據(jù)目前晶閘管的技術(shù)水平，完全有條件將這種主電路改為全控橋整流，不但省去了平衡電抗器，減輕重量約40～60kg，而且變壓器的利用系數(shù)也由80％提高到95％，同時還采用高性能硅鋼片；變壓器的安裝方式也由立式改為臥式，使焊機的體積和重量大幅度降低，重量由500多kg分別降到330kg和350kg，而體積也縮小到了980mm×540mm×600mm，優(yōu)于德目Koco同類栓釘焊機。該種體積小、重量輕的新型焊機，特別適合于頻繁移動的鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用現(xiàn)場。 
2.采用單片機提高控制水平 
采用單片機控制已成為評定栓釘(埋弧螺柱焊)焊機技術(shù)水平的重要指標。RSN(M)5—2500/3150焊機，采用高性能的8位單片機(PIC16F877A)控制焊接電源和焊接程序，并選用大屏幕液晶顯示器，簡化了線路，提高了運行的可靠性和焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。 
由于焊機采用了單片機控制技術(shù)，就可以用硬件與軟件相結(jié)合的雙負反饋方式進行焊接電流的調(diào)節(jié)，使之能更有效地穩(wěn)定和補償因電網(wǎng)電壓的波動對焊按電流的影響。對焊機啟動時造成電網(wǎng)電壓火幅度降低時的補償尤其重要，從而保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。 
單片機控制和液晶顯示、儲存焊接參數(shù)以及焊接栓釘(鋼筋)計數(shù)、防止同一栓釘(鋼筋)的重復焊接以及焊機故障自檢等功能，方便了焊工操作，有利于焊接質(zhì)量的控制，并使栓釘(鋼筋)的焊接質(zhì)量具有可追溯性，符合ISO9000系列標準的要求。 
這些新功能的增加，其優(yōu)點不言而喻，使焊機的技術(shù)水平由低檔產(chǎn)品一躍成為高端產(chǎn)品，可與進口產(chǎn)品媲美。更值得一提的是：防止同一栓釘(鋼筋)重復焊接的功能，可確保焊工的人身安全。因為拴釘(鋼筋)焊接后，在拔起焊槍的過程中，若偶然觸及焊接開關，就相當于第二次焊接，焊機的次級處于短路狀態(tài)，短路電流(可達：3000～4000A)產(chǎn)生的強烈電弧將燒毀夾頭和焊槍，嚴重時可燒傷焊工，甚至引發(fā)連帶的其他工傷，危及生命。焊機有了這一功能，就可以避免這些事故的發(fā)生。焊機的另一功能是焊接栓釘(鋼筋)的自動計數(shù)和顯示，而且只記錄在工件上進行的栓釘(鋼筋)焊接。對于栓釘(鋼筋)正式焊接前，檢驗控制程序的焊接過程則排除在外。因此，不僅記錄準確，而且極大地提高效率，節(jié)約人力，這對加強管理、推行工時定額制度具有重要意義。