钢筋焊接工艺试验方案(成稿)

验》的通知

集团公司各分（子）公司：

根据《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）中“4.1.3条”强制性条文要求，钢筋正式焊接前必须进行现场条件下的焊接工艺试验。集团公司技术部根据规范要求，特编制《钢筋焊接（闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊）工艺试验》通用文本，现下发给大家，请结合项目实际情况进行编制。

苏州第一建筑集团有限公司

技术部

2015年3月9日

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钢筋焊接（闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊）

工艺试验

1. 工程概况

2. 试验目的、适用范围

根据JGJ18-2012强制性条文要求，在工程开工或者每批钢筋正式焊接之前，无论采用何种焊接工艺方法，均须采用与生产相同条件进行焊接工艺试验，以便了解钢筋焊接性能，选择最佳焊接参数，以及掌握担负生产的焊工的技术水平。通过本次钢筋焊接工艺性试验，确定钢筋闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊的各项参数，接头试件力学性能试验（拉伸、弯曲等）结果应符合质量检验与验收时的要求。

本次试验确定的连接施工工艺及参数适用于本工程内所有混凝土的钢筋焊接连接制作安装施工。每种牌号、每种规格钢筋至少做1组试件。若第1次未通过，应改进工艺，调整参数，直至合格为止。采用的焊接工艺参数应做好记录，以备查考。在焊接过程中，如果钢筋牌号、直径发生变更，应同样进行焊接工艺试验。

3. 试验依据

（1）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）

（2）《钢筋混凝土用钢 第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008） （3）《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007） （4）《非合金钢及细晶粒钢焊条》（GB/T5117-2012） （5）《热强钢焊条》（GB/T5118-2012）

（6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002（2011版））

4. 钢筋焊接试验作业指导书 4.1本次试验需要焊接的类别

序号

2

焊接类别 品牌 钢筋 型号 规格 焊条（焊剂） 品牌 型号 4.2试验准备和作业条件

4.2.1 材料准备 （1）钢筋要求

钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。钢筋应无老锈和油污。 （2）焊条、焊剂要求

电弧焊使用的焊条，应符合现行国家标准GB/T5117或GB/T5118的规定，其型号应根据设计确定。若设计无规定时，可按JGJ18-2012表3.0.3选用。

电渣压力焊可采用熔炼型HJ431焊剂。

施焊的各种焊条、焊剂应有产品合格证，各种焊接材料应分类存放、妥善处理；应采取防止锈蚀、受潮变质等措施。 4.2.2 设备机具准备

表1：机械设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 直流弧焊机 交流弧焊机 对焊机 钢筋弯曲机 砂轮切割机 电焊面罩 电焊钳 打焊皮锤 钢丝刷 型号（规格） 功率（KW） 4.2.3 人员配备

表2：焊接人员情况一览表表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3

姓名 焊工证号 焊工证有效期 4.2.4 作业条件

（1）焊工必须持有有效的上岗资格证。

（2）钢筋端头间隙、接头位置以及钢筋轴线应符合规定。 （3）电源应符合要求。

（4）作业场地要有安全防护设施、防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电、中毒及火灾等事故。

（5） 熟悉图纸，做好技术交底。

4.3试验操作工艺

4.3.1 钢筋焊接基本规定

（1）本试验电弧焊是指焊条电弧焊。

（2）在生产中，对于有较高要求的抗震结构用钢筋，在牌号后加E，焊接工艺可按照同级别热轧钢筋施焊；焊条应采用低氢型碱性焊条。

（3）生产中，如果有HPB235钢筋需要进行焊接时，可按HPB300钢筋的焊接材料和焊接工艺参数，以及接头质量检验与验收的有关规定施焊。

（4）钢筋焊接施工之前，应清除钢筋焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。

（5）带肋钢筋进行闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊时，应将纵肋对纵肋安放和焊接。

（6）焊剂应存放在干燥的库房内，若受潮时，在使用前应经250～350℃烘焙2h。使用中回收的焊剂应清除熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。

（7） 两根同牌号、不同直径的钢筋可进行闪光对焊、电渣压力焊。闪光对焊时其径差不得超过4mm，电渣压力焊时，其径差不得超过7mm。焊接工艺参数可在大、小直径钢筋焊接工艺参数之间偏大选用，两根钢筋的轴线应在同一直线上。对接头强度的要求，应按较小直径钢筋计算。

（8）两根同直径、不同牌号的钢筋可进行闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊，其钢筋牌号应在规范规定的范围内。焊条和焊接工艺参数应按较高牌号钢筋选用，对接头强度的要求按较低牌号钢筋强度计算。

（9）在环境温度低于-5℃条件下施焊时，焊接工艺应符合下列要求：①闪光对焊时，宜采用预热闪光焊或闪光一预热闪光焊；可增加调伸长度，采用较低变压器级数，增加预热次数和间歇时间；②电弧焊时，宜增大焊接电流，减低焊接速度。

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（10）当环境温度低于-20℃时，不应进行各种焊接。

（11）雨天、雪天进行施焊时，应采取有效遮蔽措施。焊后未冷却接头不得碰到雨和冰雪，并应采取有效的防滑、防触电措施，确保人身安全。

（12）当焊接风速超过8m/s在现场进行闪光对焊或焊条电弧焊时，应采取挡风措施。

（13）焊机应经常维护保养和定期检修，确保正常使用。 4.4 闪光对焊试验操作工艺 4.4.1 闪光对焊工艺方法的选择

钢筋闪光对焊可采用连续闪光焊、预热闪光焊或闪光—预闪光焊工艺方法。生产中，可按以下不同条件进行选用：

（1）当钢筋直径较小，钢筋牌号较低，在“表3”规定的范围内，可采用“连续闪光焊”；

（2）当钢筋直径超过“表3”规定，钢筋端面较平整，宜采用“预热闪光焊”； （3）当钢筋直径超过“表3”规定，且钢筋端面不平整，应采用“闪光一预热闪光焊”。

表3：连续闪光焊钢筋直径上限表

焊机容量（kVA） 160 （150） 钢筋牌号 HPB300 HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 HPB300 HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 HPB300 HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 钢筋直径 22 22 20 20 20 18 16 14 12 100 80 （75） 4.4.2 连续闪光焊的工艺过程

先闭合一次电路，使两钢筋端面轻微接触，此时端面的间隙中即射出火花般熔化的金属微粒——闪光，接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触，形成连续闪光，当闪光到预定长度，使钢筋头加热到将近到熔点时，就以一定的压力迅速进行顶锻（先带电进行顶锻，再无电顶锻，到一定长度）。焊接接头即告完成。 5.2.3 预热闪光焊的工艺过程

预热、闪光和顶锻过程，施焊时先闭合电源，然后使两钢筋端面交替的接触和分开，

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这时钢筋端面的间隙中即发出连续的闪光，而形成预热过程。当钢筋达到预热温度后进入闪光阶段，随后顶锻而成。焊接接头即告完成。 4.4.4 闪光——预热闪光焊的工艺过程

一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程，施焊时首先连续闪光，使钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。钢筋直径较粗时，宜采用预热闪光焊和闪光——预热闪光焊。 4.4.5 操作要点:

（1）闪光对焊时，应选择调伸长度、烧化留量、预热留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数（参数见“图1”）。

L1L2c1\"c1'c1a1△（a）连续闪光焊a2c2'c2\"c2电极L1L2c1\"c1'c1a1b1△b2c2'c2\"a2c2电极（b）预热闪光焊L1L2c1\"c1'c1b1a1.2a1.1△a2.1b2a2.2c2'c2\"c2电极（c）闪光——预热闪光焊

图1：钢筋闪光对焊三种工艺方法留量图解

L1、L2—调伸长度；a1+a2—烧化留量；a1.1+a2.1—一次烧化留量；a1.2+a2.2—二次烧化留量； b1+b2—预热留量；c1+c2—顶锻留量；c1+c2—有电顶锻留量；c1+c2—无电顶锻留量；

△—焊接总留量

’

’

”

”

（2）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，当焊接HRB400、HRBF400等牌号钢筋时，调伸长度宜在40mm~60mm内选用。

（3）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

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较长；烧化流量应等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分（不包括端面的不平整度），再加8mm~10mm；当闪光一预热闪光焊时，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。

（4）需要预热时，宜采用电阻预热法。预热留量应为1mm~2mm，预热次数应为1次~4次；每次预热时间应为1.5s~2s，间歇时间应为3s~4s。

（5）顶锻留量应为3mm~7mm，并应随钢筋直径的增大和钢筋牌号的提高而增加。 （6）闪光速度由慢到快，开始时等于零，而后约1mm/s，终止时达1.5~2mm/s。 （7）变压器级次用以调节焊接电流大小。钢筋牌号高或直径大，其级次要高。 （8）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。 4.5 电弧焊试验操作工艺

4.5.1 电弧焊工艺方法的选择和工艺流程

钢筋电弧焊时，可采用焊条电弧焊或二氧化碳气体保护电弧焊两种工艺方法。钢筋电弧焊又包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊5种接头形式。

本次试验采用焊条电弧焊中的帮条焊和搭接焊两种形式。

工艺流程：检查机械设备→选择焊接参数→试焊作模拟试件→送试→确定焊接参数→施焊→质量检验

4.5.2 帮条焊和搭接焊的工艺过程

（1）帮条焊时，宜采用双面焊；当不能进行双面焊时，可采用单面焊，帮条长度应符合“表4”的规定。当帮条牌号与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号等级。

（2）搭接焊时，宜采用双面焊；当不能进行双面焊时，可采用单面焊。搭接长度可与“表4”规定的帮条长度相同。

表4：钢筋帮条长度表

钢筋牌号 HPB300 双面焊 HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 HRB500 HRBF500 RRB400W 单面焊 双面焊 ≥4d ≥10d ≥5d 焊缝形式 单面焊 帮条长度（l） ≥8d 7

（3）帮条焊时，两端主筋端面的间隙应为2mm～5mm。

（4）搭接焊时，焊接端钢筋宜预弯，并应使两钢筋的轴线在同一直线上。 （5）帮条焊时，帮条与主筋之间应用四点定位焊固定；搭接焊时，应用两点固定；定位焊缝与帮条端部或搭接端部的距离宜大于或等于20mm。

（6）焊接时，应在帮条焊或搭接焊形成焊缝中引弧；在端头收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。

（7）尽量施水平焊，需多层焊时，第一层焊的电流可以稍大，以增加熔化深度，焊完一层之后，应将焊渣清除干净，当需要立焊时，焊接电流应比平焊减少10%~15%。

（8）帮条焊接头或搭接焊接头的焊缝有效厚度S不应小于主筋直径的30%；焊缝宽度b不应小于主筋直径的80%（见“图2”）。

图2：焊缝尺寸示意图

d—钢筋直径；b—焊缝宽度；S—焊缝有效厚度

注：焊缝厚度S很重要，当需要时，截切试件断面，经磨光、腐蚀后，才能测出。 4.6 电渣压力焊试验操作工艺 4.6.1 电渣压力焊的工艺流程和过程

工艺流程：检查设备、电源→钢筋端头制备→选择焊接参数→安装焊接夹具和钢筋→安放铁丝球(也可省去)→安放焊剂罐、填装焊剂→试焊、作试件→确定焊接参数→施焊→回收焊剂→卸下夹具→质量检查

工艺过程：闭合电路→引弧→电弧过程→电渣过程→挤压断电 （1）检查设备、电源，确保随时处于正常状态，严禁超负荷工作。

（2）钢筋端头制备：钢筋安装之前，焊接部位和电极钳口接触的（150mm区段内）钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等，应清除干净，钢筋端都若有弯折、扭曲，应予以矫直或切除，但不得用锤击矫直。

（3）选择焊接参数：钢筋电渣压力焊的焊接参数主要包括：焊接电流、焊接电压

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和焊接通电时间（见“表5”）。

表5：电渣压力焊焊接参数表

钢筋直径 （mm） 12 14 16 18 20 22 25 28 32 焊接电流 （A） 280~320 300~350 300~350 300~350 350~400 350~400 350~400 400~450 450~500 35~45 18~22 焊接电压（V） 电弧过程U2.1 电渣过程U2.2 焊接通电时间（s） 电弧过程t1 电渣过程t2 12 13 15 16 18 20 22 25 30 2 4 5 6 7 8 9 10 11 注：不同直径钢筋焊接时，按较小直径钢筋选择参数，焊接通电时间延长约10%。 （4）安装焊接夹具和钢筋：夹具的下钳口应夹紧于下钢筋端部的适当位置，一般为1/2焊剂罐高度偏下5～10mm，以确保焊接处的焊剂有足够的淹埋深度。上钢筋放入夹具钳口后，调准动夹头的起始点，使上下钢筋的焊接部位位于同轴状态，方可夹紧钢筋。钢筋一经夹紧，不得晃动。

（5）安放引弧用的铁丝球（也可省去）。安放焊剂罐、填装焊剂。

（6）试焊、作试件、确定焊接参数：在正式进行钢筋电渣压力焊之前，必须按照选择的焊接参数进行试焊并作试件送试，以便确定合理的焊接参数。 4.6.2 电渣压力焊施焊操作要点

（1）闭合回路、引弧：通过操纵杆或操纵盒上的开关，先后接通焊机的焊接电流回路和电源的输入回路，在钢筋端面之间引燃电弧，开始焊接。

（2）电弧过程：引燃电弧后，应控制电压值。借肋操纵杆使上下钢筋端面之间保持一定的间距，进行电弧过程的延时，使焊剂不断熔化而形成必要深度的渣池。

（3）电渣过程：随后逐渐下送钢筋，使上钢筋端都插入渣池，电弧熄灭，进入电渣过程的延时，使钢筋全断面加速熔化。

（4）挤压断电：电渣过程结束，迅速下送上钢筋，使其端面与下钢筋端面相互接触，趁热排除熔渣和熔化金属。同时切断焊接电源。

（5）接头焊毕，应停歇20～30s后（在寒冷地区施焊时，停歇时间应适当延长），才可回收焊剂和卸下焊接夹具；敲去渣壳后，四周焊包凸出钢筋表面的高度，当钢筋直径为25mm及以下时不得小于4mm；当钢筋直径为28mm及以上时不得小于6mm。 4.7质量检验与验收

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4.7.1 钢筋闪光对焊接头

4.7.1.1 闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能检验，并应符合下列规定：

（1）在同一台班内，由同一个焊工完成的300个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头时，应按一批计算；

（2）力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个接头，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验；

（3）异径钢筋接头可只做拉伸试验。

4.7.1.2 闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列规定：

（1）对焊接头表面应呈圆滑、带毛刺状，不得有肉眼可见的裂纹； （2）与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤； （3）接头处的弯折角度不得大于2°；

（4）接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的1/10，且不得大于1㎜。 4.7.2 钢筋电弧焊接头

4.7.2.1 电弧焊接头的质量检验，应分批进行外观质量检查和力学性能检验，并应符合下列规定作：

（1）在现浇混凝土结构中，应以300个同牌号钢筋、同形式接头作为一批；在房屋结构中，应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋、同形式接头作为一批；每批随机切取3个接头，做拉伸试验；

（2）在装配式结构中，可按生产条件制作模拟试件，每批3个，做拉伸试验； （3）钢筋与钢板电弧搭接焊接头可只进行外观检查。

注：在同一批中若有3种不同直径的钢筋焊接接头，应在最大直径钢筋接头和最小直径钢筋接头中分别切取3个试件进行拉伸试验。 4.7.2.2 电弧焊接头外观检查结果，应符合下列要求：

（1）焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤； （2）焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹；

（3）咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差，应符合“表6”的规定。

表6：钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值

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名称 帮条沿接头中心线的纵向偏移 接头处弯折角度 接头处钢筋轴线的偏移 焊缝宽度 焊缝长度 咬边深度 在长2d焊缝表面 上的气孔及夹渣 数量 面积 单位 mm ° mm mm mm mm 个 mm 2接头形式 帮条焊 0.3d 2 0.1d 1 +0.1d -0.3d 0.5 2 6 搭接焊 - 2 0.1d 1 +0.1d -0.3d 0.5 2 6 注：d为钢筋直径（mm）。

4.7.2.3 当模拟试件试验结果不符合要求时，应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取，其数量和要求与初始试验时相同。 4.7.3 钢筋电渣压力焊接头

4.7.3.1 电渣压力焊接头的质量检验，应分批进行外观质量检查和力学性能检验，并应符合下列规定：

（1）在现浇钢筋混凝土结构中，应以300个同牌号钢筋接头作为一批；

（2）在房屋结构中，应在不超过二楼层中300个同牌号钢筋接头作为一批；当不足300个接头时，仍应作为一批；

（3）每批随机切取3个接头试件做拉伸试验。

4.7.3.2 电渣压力焊接头外观质量检查结果，应符合下列规定：

（1）四周焊包凸出钢筋表面的高度，当钢筋直径为25mm及以下时，不得小于4mm；当钢筋直径为28mm及以上时，不得小于6mm；

（2）钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷； （3）接头处的弯折角度不得大于2°； （4）接头处的轴线偏移不得大于1mm。

4.8焊接安全

4.8.1操作人员必须按焊接设备制造厂提供的操作说明书或有关规程，正确使用设备和实施焊接操作。

4.8.2焊接操作及配合人员应按规定并结合实际情况穿戴劳动防护用品。

4.8.3焊接设备、焊机、钢瓶、电缆及其他器具应稳妥放置。焊接电弧的辐射及飞溅范围，应设不可燃或耐火屏板、罩、屏，防止人员受到伤害。

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4.8.4焊接作业区域应无火灾隐患。焊机周围及上下方半径5～10m 以内，不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶等易燃、易爆物品，防止火灾事故发生。 4.8.5焊机不得受潮和雨淋。露天使用的焊接设备应予以保护，受潮的焊接设备在使用前必须彻底干燥并经适当试验。

4.8.6焊接作业必须在足够的通风条件下(自然通风或机械通风)进行，避免操作人员吸入焊接操作产生的烟气流。

4.8.7在焊接作业场所应当设置警告标志。

4.8.8焊接设备应安放在通风、干燥、无碰撞、无剧烈震动、无高温、无易燃品存在的地方。特殊环境条件下还应对设备采取特殊的防护措施。

4.8.9除在施工工作面焊接外，钢筋焊接时，应在专门搭设的能防雨、防潮、防晒的工房内生产，工房的屋顶应有安全防护和排水措施，地面应干燥。应防止飞溅的金属火花伤人。焊接区域应按现场易燃物品的性质和数量，配置足够的灭火设备，如手提灭火器。 4.8.10各种焊机的配电开关箱内，应安装熔断器和漏电保护开关。焊接电源的外壳应有良好可靠的接地或接零。焊机的保护接地线应直接从接地极处引接，其接地电阻值应不大于4欧姆。

4.8.11控制电缆、焊接电缆均应完好无损；接头处连接牢固，无渗漏，绝缘良好；发现损坏应及时修理。

4.8.12在封闭空间内进行焊接操作时，必须设专人监护。

5.试验结果

钢筋焊接试件经第三方检测机构检测做工艺检测合格，工艺检测报告见附件。（工艺试件送样时，请注明为工艺试验）

6.确定施工工艺与参数

经过试验，闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊焊接工艺和接头质量符合施工规范及设计要求。焊接参数详见工艺试验参数记录表。

7.附件

1、钢筋焊接连接接头工艺检测报告 2、钢筋焊接工艺试验参数记录表

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钢筋闪光对焊工艺试验参数记录表

工程名称 工程地点 工艺试验日期 钢筋生产厂家 钢筋牌号 焊机型号 操作者姓名 钢筋直径（mm） 炉批号 连续闪光对焊□ 预热闪光焊□ 闪光--预热闪光焊□ 焊接环境（天气、温度） 闪光对焊工艺方法 复试报告编号 岗位证编号 合格证编号 设备状况 复试结果 焊机功率 闪光对焊工艺参数 调伸长度（mm） 一次 烧化留量（mm） 二次 有电 预热留量（mm） 预热次数 备注 每次预热时间（s） 顶锻留量（mm） 无电 焊接变压器级数 记录人： 质检员： 技术负责人：

钢筋电渣压力焊工艺试验参数记录表

工程名称 工程地点 工艺试验日期 钢筋生产厂家 钢筋牌号 焊剂型号 焊机型号 操作者姓名 钢筋直径（mm） 生产厂家 焊机功率 炉批号 电渣压力焊工艺方法 手动□ 电动□ 焊接环境（天气、温度） 复试报告编号 岗位证编号 合格证编号 合格证编号 设备状况 复试结果 电渣压力焊工艺参数 焊接电流（A） 电弧过程焊接电压（V） 电渣过程焊接电压（V） 接头焊毕停歇时间（s） 电弧过程焊接通电时间（s） 备注

电渣过程焊接通电时间（s） 记录人： 质检员： 技术负责人：

钢筋电弧焊工艺试验参数记录表

工程名称 工程地点 工艺试验日期 钢筋生产厂家 钢筋牌号 焊条型号 焊机型号 钢筋直径（mm） 生产厂家 操作者姓名 炉批号 焊机功率 电弧焊工艺参数 焊接道次 焊条烘干温度（℃） 备注

记录人： 质检员： 技术负责人：

电弧焊工艺方法 单面□ 双面□ 绑条□ 焊接环境（天气、温度） 岗位证编号 合格证编号 合格证编号 设备状况 复试结果 复试报告编号 直径（mm） 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊条烘干时间（min） 焊缝长度（mm）