Особенности ванного способа сварки арматуры. Технология ванная сварка
Ванная сварка - принцип и назначение технологии
Соединение металлических деталей с помощью сварки является наиболее надежным. Ее применяют во многих областях промышленности и в быту.
Наибольший интерес представляет часто применяемая ручная ванная сварка. Рассмотрим, что она собой представляет и какое оборудование нужно для ее проведения, преимущества и недостатки этой технологии, а также области ее применения.
Технология сварки ванным способом
В основном проводится ванная сварка арматуры. Свое название она получила благодаря использованию в технологии расплавленного металлического сплава, находящегося в ограниченной концами соединяемых деталей и накладкой в виде скобы области. Это напоминает ванну, наполненную водой. Жидкий металл состоит из расплавов электрода и соединяемых концов изделий. 
Накладки в виде скоб используются для того, чтобы расплав не мог растекаться во время проведения сварки. Дополнительно с торцов скобы устанавливаются ограничители, обеспечивающие защиту от растекания шлаковой фракции по поверхности стержня. Скобы–накладки и ограничители производятся из низкоуглеродистых сталей. После выполнения работ они остаются в области шва. Применяют также съемные ванночки для сварки арматуры, выполненные из медных сплавов (кроме латуни и бронзы), а также керамические и графитовые. Они являются формами многоразового использования.Выполняется сварка с помощью одного электрода или несколькими соединенными пластиной электродами (гребенкой) или электродным держателем
Ванночка для сварки арматуры
Технология позволяет стыковать горизонтально, наклонно и вертикально расположенные стержни.
При горизонтальном расположении изделий для создания ванны стальную скобу приваривают к области соединяемых арматурных стержней в месте их стыка.
Расстояние между свариваемыми торцами изделий должен составлять 1,5-2 диаметра используемых электродов с покрытием.
При соединении вертикально расположенных стержней применяют штампованную стальную форму, которую приваривают к торцу изделия, расположенного снизу. Затем производят расплавление его сечения с помощью дуги. После этого торец верхнего стержневого элемента прихватывают к расплавленому нижнему сечению и продолжают дальнейшее расплавление соединяемых частей. Происходит постепенное заполнение формы образующимся общим расплавом.
Для того, чтобы освободиться от шлака, делают отверстие в форме с помощью прожигания стенки. После проведения сварки его заваривают.
Особенности выполнения сварки
Чтобы Вы могли понять, как правильно выполняется сварка ванным способом, нужно узнать тонкости процесса.
Особенностью выполнения такой сварки является непрерывность процесса. При этом образующиеся после расплавления металла пузыри, состоящие из инертного газа, и шлаки собираются на поверхности металла. Это значительно улучшает качество стыкового соединения.
Расплавить кромочные части соединяемых деталей возможно только при достижении температуры плавления. Для металлов она имеет очень высокий показатель и получается с помощью плазменной дуги. Сварочная работа должна проходить так:
- Сначала нужно провести возбуждение дуги, которое возникает при контакте рабочего электрода с металлом. Другой электрод сварочного агрегата предварительно крепится к металлу. При соприкосновении с поверхностью рабочий электрод замыкает цепь, создавая ток в сотни ампер и возбуждая тем самым сварочную дугу.
- Затем выполняется сама сварка. Рабочим электродом с возбужденной дугой медленно водят над поверхностью кромок деталей, расплавляя их путем разогрева до температур в тысячи градусов. Сам конец рабочего электрода также подвергается расплавлению.
- Полученный расплав создает «сварочную ванну» в замкнутом пространстве. В результате химических процессов между компонентами расплава (торцевых частей и электрода) происходит образование нового сплава. Шлаковые отложения на поверхности и газовые выделения являются благоприятным фактором, т. к. они защищают расплав от соприкосновения с атмосферой до момента его окончательного застывания.
- При отвердевании нового сплава образуется прочное соединение деталей. На поверхности «правильного шва» соединения должна образоваться ровная корка из шлаковых компонентов.
- Иногда сварщики, пока металл не отвердел окончательно, обстукивают шов, чтобы снять появившееся в металле при сварке напряжение.
- Для получения качественного шва электрод при расплавлении не должен неподвижно располагаться в одном месте. Чтобы создать равномерный расплав, его необходимо двигать, прихватывая нерасплавленные части кромки и одновременно двигаясь поступательно по направлению шва.
Применяемое оборудование
Сварка арматуры ванным способом особого оборудования не требует. Она может проводиться при наличии:
- Сварочного аппарата, служащего для
понижения напряжения 220 вольт и создающего постоянный ток большой силы. В отличие от обычного трансформатора, он называется сварочным инвертором и имеет много дополнительных функциональных режимов. Сейчас выпускаются аппараты небольших размеров, которые можно использовать дома. Они отличаются высокочастотным напряжением в сотни КГц, преобразующим ток в постоянный. - Скобы-накладки (ванночки), которые подбираются в зависимости от вида шва и характера свариваемых изделий. Для горизонтальных соединений, например, используются скобы типов С14-Мn, С15-Рс, С16-Мо.
- Для обеспечения защиты расплава в сварной ванне иногда требуется дополнительно создавать среду из инертного газа, т. к. этого требуют характеристики соединяемых материалов. Для этого используют небольшие баллоны с инертным газом, которые есть в продаже.
- Плавящиеся электроды с покрытием из стальных, алюминиевых, медных и других сплавов. Для рядовых работ подойдут стержни марок МР-3 и АНО диаметром 2-4 мм, которые всегда есть в продаже. Для конструкций ответственного назначения используют стержни УОНИ.
- Защитная маска (маска сварщика). Удобнее для работы маска, которую закрепляют на голове. Также нужна специальная одежда и перчатки, защищающие от ультрафиолетовых лучей и брызг расплавленного металла.
Для чего используют этот метод
Ванный способ сварки применяется для соединения:
- металлических арматурных стержней, особенно большого диаметра от 20 до 100 мм;
- стыков толстостенных стальных фланцев, изготовленных из полос;
- стыков многорядных арматурных конструкций в железобетонных сооружениях.
Ванным способом проводят соединения конструкций большинства крупных железобетонных объектов, имеющих сложный каркас.
Преимущества и недостатки
Широкое использование ванной сварки объясняется ее преимуществами:
- технология не требует специального оборудования;
- она удобна, потому что может быть выполнена в любом расположении стыков;
- с помощью ванной сварки достигается единый прочный каркас конструкции без снижения ее жесткости;
- является экономичным видом сварки;
- может применяться для бытовых нужд.
К недостаткам ванно-шовной сварки можно отнести требование соблюдать непрерывность процесса, чтобы поддерживать жидкое состояние металла во время работы. Поэтому замену электродов во время процесса не рекомендуют. В случае необходимости такой замены выполнять это нужно очень быстро.
Несоблюдение температурного режима очень влияет на качестве шва. При слишком быстром охлаждении расплава может образоваться много шлака.
Также не нужно допускать слишком быстрого расплавления металла, поэтому дугу на электроде нужно периодически гасить.
Области использования
Применение ванной сварки распространяется на все сферы строительства и 
Также ванная сварка широко используется при строительстве дачных домов и приусадебных построек, квартирном ремонте во время перепланировки и других бытовых работах.
Изучив тонкости ванной сварки, Вы можете попробовать выполнить ее самостоятельно. А если у Вас есть опыт таких работ, вы можете поделиться им в комментариях к этой статье.
wikimetall.ru
Ванная сварка арматуры – технология и требования ГОСТ для сварного шва
Ванная сварка арматуры – это наиболее надежный метод соединения отдельных участков металлоконструкций из легированной стали, обладающей высокой прочностью. На результат сварки влияет ряд факторов, один из которых – соосность соединяемых отрезков.
При проведении обычной сварки встык качество шва будет ненадежным, соединение поломается рядом со швом. Поэтому разработано решение более прочного соединения продольных и поперечных участков армирующей сетки – метод сварки в ванну. При существенных нагрузках во время эксплуатации, конструкция обладает достаточной жесткостью, а сварочный шов на соединении получается небольшим.
Способы соединения арматуры
Производство блоков жби для возведения бетонных домов, монолитное строительство и изготовление фундаментов – это основные места использования арматуры.
Обладая невысокой ценой при надежных характеристиках материала, метод ванной сварки удовлетворяет всем требованиям строительства и монтажа металлоконструкций. Ванную сварку используют также для соединения рельсов, валов и других деталей со сплошным профилем.
Согласно нормам ГОСТ – 14098 от 1991 года для изготовления фундаментов, плит перекрытий и балконов, а также других жби изделий, разрешено сваривание участков из металлических стержней для армирования и надежного сцепления бетонных конструкций. В современном строительстве применяют несколько видов неразъемного соединения армирующего слоя:
- с применением полуавтоматической электрошлаковой сварки;
- ванно-шовного способа соединения;
- ручной электродуговой сварки;
- контактной;
- ванного метода соединения.
С применением на стыке специальной ванночки, неразъемного соединение А500С и остальных марок и размеров, процесс выполнения и стыковки значительно облегчается.
Суть процесса
Метод ванной сварки наиболее часто применяется для соединения прутков с большим сечением 20 – 100 мм. Такой диапазон размеров более всего подходит для выполнения качественного шва.
При соединении ванночка обжимает полностью место контакта. При этом между соединяемыми деталями нужно оставить зазор 2 мм для затекания металла и заполнения всех пор.
При проведении работ по ванной сварке, согласно ГОСТ и требованиям СНиП, получается надежный стык с сохранением характеристик по всей длине собираемой конструкции.
Сдвиги заготовок ограничивает одетая на стык ванночка. Применяют резьбовые ванны, для соединения ответственных стыков, но этот способ требует нарезания резьбы на концах прутков.
Деталь для монтажа подбирается с учетом небольшого зазора между заготовкой и стенкой изделия. В него протекает металл электрода, образуя межатомное соединение основного металла со стержнем электрода.
Бортики на краях ванны не позволяют металлу вытекать, при этом шлак выдавливается наверх шва. Таким же способом происходит соединение вертикальных стержней при изготовлении колонн.
Достоинства и недостатки
Сварочный материал и расплавленный металл арматуры, не растекаясь, заполняет ванночку и образует надежный шов, способный выдержать значительные нагрузки. Материал самой детали служит добавочным усилением для шва.
К остальным преимуществам ванной сварки относятся:
- минимальные затраты, обусловленные рациональным расходованием наплавочного материала;
- технология выполнения всех операций обеспечивает высокое качество шва при аналогичных условиях с другими методами сварки;
- ванный метод неоднократно испытан и проверен, имеется много литературы и пособий по производству работ;
- для каждого размера прутка, найдется подходящая ванночка – это обусловлено широким ассортиментом продукции.
Есть в ванном методе и недостатки. Использование стальных ванн может быть только одноразовым из-за приваривания к основному металлу. Медные ванночки, хотя можно применять несколько раз, цена их довольно высока. Необходимо также проводить подготовительные работы, что забирает время.
Недостатки носят сугубо субъективный характер, поэтому ванный способ соединения наиболее распространен.
Алгоритм одноэлектродного метода
Для выполнения работ по закреплению различных изделий из арматуры А500С, самым лучшим способом будем ванная сварка при помощи медных накладок. Такая сварочная ванна выполняется без канавок для удержания металла, но внутренняя часть изготовлена с гладкой поверхностью, что позволяет легко пристыковывать арматуру.
Метод применяется при монтаже конструкций, находящихся под воздействием статических, вибрационных нагрузок. Сварочные аппараты могут использоваться с питанием от постоянного и переменного токов, главное, они должны быть достаточной мощности и производительности.
Ванную сварку начинают от одной из сторон, постепенно продвигаясь к центру. Электрод должен продвигаться медленно, совершая кольцевые движения или полумесяцем. Такой способ обеспечит равномерное заполнение полости ванночки и прогрева основного металла.
При плавлении, электрод опускают, обеспечивая образование наиболее короткой дуги. Металл поднимается к верхней кромке ванночки, полностью покрывая арматуру. После этого ванная сварка считается оконченной. Когда шов остынет, можно производить подгонку деталей.
При остановке ванной сварки надо обязательно отбить шлак и зажечь дугу на готовом крае шва. Это даст возможность надежно перекрыть место остановки и прерывания шва. Завершать шов следует посередине ванночки для предотвращения раковин и пустот. Такие места нужно очистить от шлака и проварить снова.
Формочки
Чтобы соединить две плети арматуры, применяют скобу-накладку, предназначенную специально для ванной сварки.
Медные ванночки или детали с содержанием этого металла считаются наиболее прочными накладками. Разборная накладка производится из разных марок меди с помощью литья, штампов и с помощью механических операций по обработке болванок.
Применять для изготовления ванн бронзу, латунь не рекомендуется. Для обеспечения сварки с малыми зазорами рекомендуется использовать неразборный способ производства медных желобков. Такие изделия можно применять для сварки более 100 стыков.
Многоэлектродный метод
Отличительной особенностью многоэлектродного метода ванной сварки является соединение нескольких электродов на специальную пластину, гребенку, которую вставляют в держатель.
Рукоятка держателя вынесена в сторону от корпуса и сварочной шины. Для ванной многоэлектродной сварки используются аппараты переменного тока.
Такая конструкция работает по принципу сварки одноэлектродным методом. Дугу зажигают с одной стороны, продвигаются ко второму краю. Следует помнить, что заканчивать шов лучше посередине накладки.
Расплавив конец арматуры, переходят ко второму концу. Движения электродов для наполнения шва точно так же производятся по кругу или полумесяцем, постепенно опускаясь при плавлении набора электродов.
Для усиления шва рекомендуется периодически опускать электроды в сварочную ванну. Метод позволяет выдавить шлак. Затем дуга снова зажигается и процесс электросварки продолжается. Такую операцию советуют провести более 5-ти раз.
При возникновении неудобного проведения сварочных работ и угла наклона держателя, зазор между стержнями не делают и соединяют их вплотную друг к другу.
При проведении ванной сварки в вертикальном положении, электроды ведутся без сильного наклона, пластина не отклоняется от перпендикулярного положения.
Для такого способа применение стальных неразборных ванночек достаточно редкое явление. Они применяются при невозможности установки специализированных накладок. Наиболее часто используются металлические разборные или выштампованные накладки.
Необходимо обратить внимание на несколько основных моментов. В случае грамотного, аккуратного и качественного проведения сварочных работ с применением соединения арматуры ванным способом, получается прочный, надежный сварочный шов.
Он позволяет пользоваться металлоконструкциями и бетонными узлами долгое время. Это обусловлено сохранением гибкости и прочности арматуры в месте сборки. Главное, чтобы работы по ванной сварке производились высококвалифицированными специалистами при соблюдении технологии проведения сварки.
svaring.com
Ванная сварка арматуры
Арматура, как элемент каркасной конструкции, используется во многих строительных элементах, узлах и блоках. Ее основное назначение – придать строительной конструкции жесткость и повышенную прочность на растяжение. Для сборки армирующего каркаса из арматуры стальные стержни или связываются между собой, или свариваются. Второй вариант чаще всего используется при больших объемах строительства. И делится он на две разные технологии: ванная сварка арматуры и сварка с накладками.
Сварка арматуры ванным способом по сравнению со свариванием при помощи накладок экономичнее. В зависимости от сечения используемых стальных прутков экономия составляет 10-60 кг арматуры и 0,5-2,5 кг электродов. К тому же при ванной сварке нет необходимости поворачивать свариваемую конструкцию для удобства проведения соединительного процесса.
Технология ванной сварки
В основе технологии лежит процесс оплавления стальной арматуры, жидкий металл которой стекается и собирается в специальной форме, ее называют ванночкой. Изготавливают форму из стального низкоуглеродистого листа и приваривают к свариваемым электродам прихваткой. Ванночку можно сделать своими руками, а можно использовать уже готовые формы, которые изготавливаются в заводских условиях методом штамповки.
В зависимости от того, каков объем производимых сварочных работ, можно использовать три вида сварки ванным способом.
- Ручная сварка с использование стальной формы (ванночки). Сварочный процесс может производиться однофазной или трехфазной дугой.
- Применением полуавтоматов с использованием форм, сделанных из графита.
- Применение сварочных автоматов с использованием форм, сделанных из меди.
Ручная сварка
Эту технологию использует обычно, если соединяются между собой стальные арматурные стержни диаметром 20-100 мм. Для этого необходимо очень точно выставить два прутка на одной оси. Их смещение относительно друг друга не должно превышать половины диаметра самой арматуры. То есть, сварка ванным способом – это соединение двух арматур встык.
Какие еще требования предъявляются сварочному процессу.
- Сварку проводят только на зачищенных торцах арматурных прутков. Их надо зачистить железной щеткой до металлического блеска на расстояние 3 см от краев.
- Оставляется между стержнями небольшой зазор, не больше полутора диаметра используемого электрода. При трехфазной дуге зазор может быть размером в два диаметра электрода.
- Ванночка приваривается к нижней поверхности свариваемых арматурных стержней. То есть, своей формой она создает своеобразный резервуар, где и будет собираться расплавленный металл.
- При использовании трехфазной дуги для сварки необходимо кроме самой ванночки установить и боковые ограничители, чтобы расплавленный металл и шлаки не растекались по соединяемым пруткам.
Так обычно свариваются части стальной арматуры, расположенные в горизонтальной плоскости. Вертикальная стыковка производится точно также, только с некоторыми дополнениям. Для этого используется только штампованная ванночка. Она приваривается к нижнему стержню. В нижнем ее торце устанавливается ограничитель. При удалении шлака из зоны сваривания в нижнем ограничителе делается электродом отверстие, которое после удаления шлака заваривается.
Процесс ванной сварки
После того как будут проведены все подготовительные работы, можно непосредственно переходить к сварочной операции. Все начинается с возбуждения электрической дуги, которая появляется после того, как электрод начнет касаться одного из арматурных стержней. Касание должно быть легким, потому что процесс расплавления металла происходит при больших значениях тока. А именно: если сварка производится электродами диаметром 5-6 мм, то используемый для соединения ток должен равняться 400-450 ампер. Если сварочный процесс производится при низких температурах, то ток придется увеличить на 10-15%.
Итак, поджог дуги произведен, теперь нужно проплавлять торец арматуры, о который дуга была зажжена. Как только на дне ванночки появится расплавленный металл в жидком виде, оплавление переносится на второй стержень арматуры. И таким образом поочередно надо расплавлять стальные прутки. При этом электрод должен совершать колебательные движения, как вдоль стыка, так и поперек.
Необходимо обращать внимание на уровень заполнения ванночки. Как только жидкий металл закроет собой стержни, нужно провести круговые движения электродом между свариваемыми стержнями. Это обеспечит равномерный прогрев жидкого металла перед остыванием. Сильно вращать электрод не надо. После чего можно завершать этот сварочный процесс.
Понятно, что одним электродом эту операцию не провести, поэтому рекомендуется смену расходников проводить быстро. Сварщик должен за 5 секунд успеть и удалить остатки старого электрода, и вытащить новый, и установить его в зажим.
Ванночки для сварки
Несколько слов о ванночках для арматуры. Как уже было сказано выше, в настоящее время используются три основных их вида, отличающихся друг от друга сырьевым материалом. Но есть у них и другие отличия. К примеру, стальная форма – это неразъемная деталь, которая остается в арматурной конструкции и затем вместе со стержнями заливается бетоном.
Медные и графитовые ванночки – это разъемные изделия, которые после окончания сварочного процесса снимаются с места соединения двух арматурных прутков. После чего их можно использовать повторно. Оборачиваемость медных форм практически в два раза больше, чем графитовых. Необходимо отметить, что сам графит – материал гигроскопичный, то есть он легко впитывает в себя влагу, даже находящуюся в воздухе. Поэтому перед применением графитовую форму необходимо прокалить, тем самым удалив избыточную влажность.
Дополнительная информация
Варить арматуру ванным способом можно не только одним электродом. Существует технология многоэлектродной сварки. Для этого используется специальный инструмент – гребенка, в который и устанавливается несколько электродов. Розжиг дуги сразу нескольких расходников о стержни арматуры затруднителен, поэтому поджигают их о днище ванночки. Все остальное происходит точно так же, как и в технологии с одним электродом.
Как только форма будет заполнена расплавленным металлом, нужно гребенку установить так, чтобы электроды были направлены перпендикулярно плоскости заполненной ванночки и располагались посередине между свариваемыми арматурными стержнями. После чего их нужно погружать в расплавленный металл на 2-3 секунды и вытаскивать обратно. Такое движение нужно проводить 8-10 раз. Оно позволит равномерно прогреть металл до его остывания.
Ванная сварка может быть проведена и без ванночек, для чего используются подкладки из той же арматуры. Применяется этот вариант редко, только в тех случаях, когда невозможно провести сварной процесс в специальных формах.
Обязательно ознакомьтесь с видео, размещенным на этой странице сайта, где показан процесс сварки арматуры ванным способом.
Поделись с друзьями
1
0
1
0
svarkalegko.com
Ванная сварка арматуры - описание технологии
При строительстве зданий и сооружений монолитно-каркасного типа для армирования железобетона используются стальные прутья различного типа и диаметра. Такой железобетон идет на изготовление плит перекрытия, балок, возведение свай и колонн. Армированный железобетон в гражданском и промышленном строительстве нашел широкое применение. Фундаменты, цокольные помещения, балконные плиты, лестничные марши – все это изделия из железобетона. Надежное соединение каркасных деталей между собой обеспечивается сваркой арматуры.
При возведении монолитных конструкций также требуется соединение стержней каркаса для придания жесткости сооружению. Тонкие металлические прутья используются для укрепления цементной стяжки пола. Во всех этих случаях используется соединения, самым надежным из которых на сегодня является ванная сварка арматуры.
Виды соединений арматуры
Армирующие стыки можно соединить в единую надежную конструкцию несколькими способами. Применение каждого из них требует точного соблюдения технологии, что обеспечивает надежность всей конструкции. Прочность соединений стальных прутьев, в зависимости от предполагаемой нагрузки, обеспечивается разными способами.
Различают три основных вида соединения:
- Методом нахлеста;
- Перекрестное;
- Встык.
Нахлесточное
Соединение арматуры внахлест чаще всего применяется при необходимости распределения сжимающих и растягивающих нагрузок по всей поверхности. Существует несколько правил, которым необходимо неукоснительно следовать при использовании этого метода:
- Соединение внахлест можно применять лишь на участках с наименьшим напряжением;
- Соединяемые прутья должны быть одного диаметра. Допускается лишь небольшое отклонение в исключительных случаях;
- Этот способ разрешается использовать лишь для соединения прутьев, диаметр которых не превышает 20 мм.
При соединении арматуры сваркой внахлест образуются швы в месте соприкосновения обеих частей, что обеспечивает равностороннюю опору для готового изделия. Чаще всего такое соединение применяется для создания металлических каркасов под будущий монолит.
Иногда применяют соединение арматуры внахлест без сварки. В этом случае стальные прутья в местах пересечения связываются с помощью проволоки. Это возможно при создании металлоконструкций, которые не будут подвергаться большим нагрузкам. В промышленном производстве такой метод не используется, а для частного строительства иногда возможен. Выбор, вязать или варить арматуру, зависит от того, для каких нагрузок монтируется армированная конструкция.
Перекрестное
Крестообразное соединение прутьев металлического каркаса рекомендуется сваривать методом контактной точечной сварки. Этим способом изготавливаются сварные сетки, а также плоские каркасы из арматуры, с последующей их сборкой в пространственные конструкции.
Контактная сварка арматуры крестообразным способом осуществляется с использованием:
- В единичных случаях или мелком производстве – одноточечных машин стационарного или подвесного типа;
- Для массового промышленного производства – специализированных контактных многоточечных машин.
Для крестообразных соединений также может быть использован метод вязки. Он позволяет соединять между собой прутья арматуры любого диаметра, преимущественно до 20 мм. Стержни диаметром свыше 20 мм рекомендуется соединять сварным способом, при этом они создают большую площадь соприкосновения во время варки.
Стыковое
Сварка арматуры встык характерна соединением концов прутов по всей площади касания путем нагрева. Соединение стыков можно осуществлять двумя способами:
- Оплавление соприкасающихся плоскостей – стыки нагреваются до состояния оплавления;
- Нагрев соединяемых деталей методом сопротивления – при нагревании стык доводится до пластического состояния.
Выбор того или иного способа зависит от марки используемого металла, диаметра арматуры, а также от требований к прочности соединения. С особенностями сварки стыков и применения видов соединений можно ознакомиться, посмотрев данное видео:
Основные способы сварки арматуры
Соединения сварные арматуры осуществляются несколькими способами:
- Стыковое сваривание контактное;
- Сварка продольными швами;
- Точечное контактное сваривание;
- Электродуговая сварка;
- Сварка ванным способом.
Какой из этих видов сварного соединения выбрать, зависит от каждого конкретного случая с учетом используемого материала и расчётной нагрузки на них. Нередко применяются одновременно несколько способов сразу. Очень часто доминантным при выборе является простота или надежность конкретного метода.
Сварку встык контактную применяют для соединения стальных прутьев, имеющих одинаковые или немного различные сечения.
Контактная сварка арматуры оплавлением
Контактная стыковая сварка арматуры осуществляется значительно быстрее, чем при плавлении. Это позволяет повысить производительность строительных работ. При этом свариваемый стык не подвергается значительному короблению.
Данные преимущества позволяют использовать контактную стыковую сварку в промышленных масштабах, поскольку этот метод можно легко автоматизировать и использовать в конвейерном производстве. Однако у него есть один существенный недостаток: происходит большой расход стальных прутов и электродов для сварки.
Для того, чтоб соединить тяжелые элементы крупногабаритных железобетонных конструкций, предпочтительнее использовать сварочный метод продольными швами. Он наиболее надежен, однако из-за затратности применяется достаточно редко.
Точечную сварку применяют для соединения стыков сечением до 50 мм. Чаще всего ею соединяют малогабаритные элементы, имеющие небольшой вес. Преимущества метода – более низкий расход материалов, чем при контактном способе, однако точечная сварка уступает контактной в надежности.
Точечная контактная сварка арматуры
Для надежного скрепления арматуры из стали разных марок используется электродуговая сварка. Однако ее можно применять лишь на отдельных участках, поскольку она стыки, полученные методом электродуговой сварки, не выдерживают повышенных нагрузок.
Ванный способ соединения стыков позволяет сваривать стержни с большим диаметром – от 20 до 100 мм. Этот метод широко используется в промышленном и гражданском строительстве, где требуется большое количество соединения стыков.
Он является самым надежным методом создания цельного жесткого силового каркаса будущего сооружения. Многих интересует вопрос – можно ли этим способом сваривать арматуру в разных плоскостях.
Сваривание арматуры ванным методом возможно в любой плоскости – горизонтальной и вертикальной.
Особенности технологии ванного способа
Сваривание ванным способом обеспечивает возведение прочных армированных конструкций при значительной экономии металла и трудозатрат.
Наибольшее распространение в отечественной промышленности получили разновидности ванной сварки:
- Ручная сварка в стальной скобе методом с трехфазной и однофазной дугой;
- Полуавтоматическое сваривание ванным способом в керамической форме;
- Автоматическая сварка стыков в медной форме с использованием шлака.
Формы для ванной сварки
Ванная сварка горизонтальных и вертикальных стыков имеет свои особенности. Стоит отметить, что наибольшее распространение получил первый метод, как менее затратный.
При сварке горизонтально расположенной арматуры применяются стальные формы – ванны, имеющие форму скобы. Для вертикальных — усеченный конус. Форма приваривается к концам арматуры в месте соединения, в ней посредством высокой температуры дуги создается ванна жидкого металла. От высокой температуры расплавленного металла начинают плавиться концы арматуры, образуя в месте шва после остывания единое сварное соединение.
Качественная сварка этим способом может быть обеспечена лишь при правильной предварительной подготовке торцов металлических стержней:
- Зачищаются жесткой металлической щеткой концы прутков от окалины, грязи или коррозии;
- Торцы прутьев размещаются соосно, зазор между ними не должен превышать полтора диаметра сварочных стержней.
Главное требование при ванном способе – торцы металлических прутков должны быть четко совмещены друг с другом, их оси не должны быть смещены по отношению друг к другу больше чем на половину диаметра.
Такой точности можно добиться, если для стыковки концов применять специальные кондукторы, фиксирующие расположение арматуры в течение всей сварки.
Кондуктор для сварки арматуры
Ванное сваривание требует токов с большими величинами – до 450 А, при использовании электродов, имеющих диаметр 5-6 мм. Пониженная температура воздуха увеличивает эту норму еще на 10%.
Сварка горизонтальных стыков
При сварке швов вертикально расположенных прутков в качестве ванны используется штампованная металлическая форма. Ее приваривают к нижнему пруту арматуры и используют без присадок.
Затем верхний прут с помощью кондуктора стыкуется с нижним и фиксируется. После этого в форму направляется наплавленный горячий металл. Для выпуска шлака в форме с помощью электрода прожигается отверстие, которое затем снова заваривают.
Сварка вертикальных стыков
Преимущества и недостатки сваривания стыков ванным способом
К несомненным плюсам ванного сваривания относятся:
- Возможность использования обычного сварочного оборудования, как и для электродуговой сварки;
- Не требуется поворачивание конструкции для полноценного сваривания;
- Сваренный шов на качество можно проверить, используя гамма-лучи;
- Стыки, соединенные ванным способом без накладок, позволяют экономить электроды — на каждом от 0,5 до 2,5 кг, и по 10-60 кг металла;
- Значительная экономия трудозатрат по отношению к другим способам сваривания.
Недостатком ванного сваривания являются случаи зашлаковывания торцов стальных прутов из-за раннего отвода от места сварки тепла. Из-за этого соединение может быть лишено необходимой прочности и надежности. Чтобы уменьшить риск зашлаковки соединения, необходимо перед началом сваривания прогреть торцы прутьев, а также предпочтительно использовать формы из теплопроводных материалов.
svarkagid.ru
что это такое и технология сварки арматуры колонн
Каркасно-монолитное строительство. Собственно, можно ничего больше не говорить, чтобы показать высочайший спрос и светлые перспективы сварочных работ с арматурными конструкциями.
Спрос огромный, развитие технологий стремительное, технические требования и разнообразие широчайшие. В итоге есть, о чем поговорить: ванная сварка арматуры.
Применение технологии
Арматура – незаменимый элемент каркасно-монолитного строительства. Металлическими прутьями укреплен железобетон, из которого производят практически все несущие строительные конструкции: блоки фундамента, мощные плиты для перекрытий, сваи и главные балки.
Фундаменты и цокольные этажи, плиты для балконов, лестничные прогоны, оконные и дверные перемычки – все, что требует прочности, надежности и долговечности, делается из армированного железобетона.
Если говорить о бытовых домашних работах, то это, прежде всего, стяжка из прутьев для цементного выравнивания технического слоя пола. В таких случаях появляется необходимость соединения арматурных прутьев. А самым оптимальным методом такового является сварка ванным способом.
Это странное название
Как устроена сварочная ванна?
Сварка арматуры ванным способом. Странное название произошло вот откуда: в этой технологии применяется расплавленные металла, который находится в ограниченном объеме, очень напоминающем ванну, полную воды.
Расплавленное содержимое ванны состоит из металла электродов и концов соединяемых деталей. На ванне имеются специальные накладки в виде скобок для предотвращения растекания содержимого ванны во время сварочного процесса.
Кроме скобок часто ставят специальные ограничители с торцов скобок с такой же функцией – удерживать растекание шлакового содержимого по стержню. Эти защитные приспособления обычно выполнены из стальных сплавов с низким содержанием углерода. После окончании сварки они остаются на шовном участке.
Ванночки могут быть многоразовыми съемными и сделанными из меди или ее сплавов за исключением бронзы и латуни. Встречаются неметаллические ванночки из графита или керамики.
Сварка проводится одним электродом или так называемой гребенкой – несколькими электродами, соединенными между собой специальной пластиной.
Стержни для стыковки при данном методе могут быть расположены как угодно: хоть вертикально, хоть горизонтально, хоть в наклонном положении. Если расположение горизонтальное, ванну формируют с помощью скобы, которую крепят в месте стыка арматурных заготовок.
Здесь имеет место интересная математика: ширина зазора между торцами арматуры должна быть равной примерно двум диаметрам электродов с покрытием.
Если положение арматурных стержней вертикальное, к нижнему торцу заготовки приваривают штампованную металлическую форму. После этого ее расплавляют дугой, прихватывают торец верхнего стержня к нижнему с одновременным расплавлением соединяемых деталей.
Таким образом ванна наполняется смесью расплавов. Затем в форме прожигают стенку для образования отверстия, чтобы из него выходил шлак. Это отверстие временное: после сварки его снова заваривают.
Особенности технологии сварки
Главное отличие данной технологии от всех остальных видов сварки — это ее непрерывность. Шлак и пузыри с инертным газом собираются на поверхности расплава в ванне. Это важнейшая деталь процесса, так как благодаря этому качество стыкового соединения повышается кардинальным образом.
Расплавление металлов происходит с использованием плазменной дуги, так как температура плавления должна быть чрезвычайно высокой.
Чертеж сварочной ванны.
Сварка ванным способом протекает следующим образом:
- Розжиг электрической дуги с помощью электродов, которые замыкают электрическую цепь с формированием тока.
- Электрод с подожжённой дугой медленно и ровно ведется над кромками заготовки, чтобы конец электрода расплавился.
- Сформированная смесь расплавов как раз и создаёт сварочную ванну, в которой в итоге формируется новый сплав. Шлак и пузыри с газом защищают новый расплав от контакта с кислородом и, следовательно, образования оксидной пленки.
- Застывание нового сплава дает начало новому соединению. Если все прошло правильно, на поверхности шва видна шлаковая корка, которая должна быть ровной.
- Электрод, конец которого плавится, должен равномерно двигаться в направлении шва.
Оборудование
Особого оборудования здесь, слава богу, не нужно. Ванная сварка легко может быть произведена обычным аппаратом инверторного типа. Отличительным качеством таких аппаратов является их способность давать напряжение высокой частоты, которое преобразует электрический ток из переменного в постоянный.
Специальные скобы-накладки для образования сварочной ванны нужно выбирать с учетом швов и вида соединяемых деталей или заготовок. Также выбор зависит от положения деталей в пространстве. Если вы имеете дело с горизонтальный соединением, выбирайте скобы определенных видов – к примеру, С16-Мо.
Иногда для дополнительной защиты расплавки в ванне создается специальная среда из защитного газа инертной природы. В этом случае применяют газовые баллоны.
Одно- и многоэлектродная сварка.
Электроды выбирают из группы плавящихся. Покрытие должно быть из сплавов стали, либо алюминия, либо меди. Диаметр стержней электродов также определенный: лучше всего подойдут марки МР-3 или АНО с диаметром в диапазоне 2 – 4 мм.
Обязательны средства защиты: маска сварщика с закреплением на затылке. Спецодежда и перчатки также необходимы для защиты от брызг расплавленного металла и ультрафиолетового облучения.
Использование в строительстве
Конечно же, в строительстве. И прежде всего для соединения арматуры – стержней из металла любой природы. Технически это трудно: стыковой сварочный шов – один из самых «ненадежных».
С другой стороны, прочность соединительных узлов в арматуре – главное и весьма жесткое требование. Также ванно-шовной сваркой соединяются стыки фланцев с толстыми стенками. Там, где имеются крупные железобетонные объекты со сложным каркасом, везде ведется масштабная ванная сварка.
Кроме строительства ванный способ сварки любят и применяют в сельскохозяйственном секторе, автомобилестроении, в добывающих отраслях, связанных с газом и нефтью.
Что же касается бытовых домашних дел, то ванно-шовная сварка — вполне доступная технология, полезная много где: хоть на дачном участке, хоть в домашнем гараже.
Преимущества и недостатки
Способы полуавтоматической сварки.
Достоинства у ванного способа сварки серьезные:
- Нет необходимости в приобретении специального оборудования, это очень демократичная технология со всех точек зрения.
- Возможность работать с любым положением стыков в пространстве.
- Возможность сооружения чрезвычайно прочного каркаса без риска снижения ее жесткости.
- Финансовая экономность способа.
- Возможность применения в кустарных условиях.
Недостатки больше похожи на технические требования, но мы по-честному перечислим здесь:
- Поскольку металлическое содержимое в ванне все время должно быть в жидком состоянии, процесс варки приходится делать и поддерживать непрерывно. Никаких замен электродов. Иногда это сделать весьма непросто.
- Еще одно жесткое технологическое требование – соблюдение точного температурного режима, иначе может пострадать качество шва.
- Охлаждение должно быть только постепенным, чтобы не было слишком много шлакового слоя.
tutsvarka.ru
Сварка арматуры колон А500С ванным способом:технология,правила
Арматура относится к сложно свариваемым изделиям, так как у нее достаточно низкая контактная поверхность и делается она из упрочненных материалов. На итоговый результат влияет большое количество факторов. Одним из них является точность построения стыка. Нередко бывает так, что при выставлении правильного пространственного положения оно смещается во время сваривания. Чтобы этого не случилось, следует использовать специальные технологии. Сварка ванным способом является одним из них, так как стала самым распространенным методом в строительстве.
Сварка арматуры ванным способом
Арматура находит широкое применение при изготовлении металлоконструкций, где она выступает в качестве каркаса или основы для производства железомедных изделий. Она относительно недорогая и обладает высокой прочностью, благодаря чему удовлетворяет всем основным требованиям. Изделия соединяются продольно, когда один конец сваривается с другим, а также перпендикулярно. В любом случае, площадь шва получается небольшой, а нагрузки на нее воздействуют существенные. Благодаря использованию специальных ванночек, сварка арматуры А500С и других марок становится значительно проще. Эти изделия не позволяют растекаться расплавленному металлу и все остается в области шва, образуя полезное усиление.
Арматура А500С
Преимущества 
- Ванный способ сварки арматуры обеспечивает рациональный расход наплавочных материалов с минимальными лишними растратами;
- Здесь получается высокий уровень качества, чего трудно достичь другими методами в таких условиях;
- Устоявшийся метод, технология которого проверена множеством мастеров, обладающий отточенной технологией;
- Широкое разнообразие самих ванночек, которые можно без труда подобрать для каждого диаметра арматуры.
Недостатки
- Стальные ванночки, как правило, используются всего один раз, так как они привариваются к конструкции;
- Медные ванночки обладают достаточно высокой стоимостью;
- Процесс сварки требует более тщательного подхода и занимает больше времени на подготовку.
Принцип ванной сварки
Сварка арматуры ванным способом подходит лучше всего для стержней с большим диаметром. В большинстве случаев это арматура диаметром от 20 до 100 мм. Ванная помогает охватить весь стык арматуры с небольшим зазором для заполнения расплавленным металлом. Данный способ обеспечивает сохранение жесткости и прочности на всей длине конструкции. Сварка выполняется как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Смещение стержней здесь практически отсутствует, так как перед свариванием все надежно закрепляется.
Арматура диаметром 20
Концы стержней ставятся в непосредственной близости один к другому, чтобы они находились по одной оси. Под ними находится ванночка для сварки арматуры. Между прутьями должен находиться небольшой зазор, между которым и заливается расплавленный металл наплавочного материала. За счет бортов ванны он не растекается вниз, а обволакивает концы изделия, создавая надежное крепление. По такому же принципу производится ванная сварка арматуры колонн и прочих изделий.
Технология ванной сварки арматуры
Ванная сварка арматуры обладает относительно простой технологией, которая требует тщательной подготовки. Для этого не нужны сложные материалы и нестандартные инструменты, так как все основная сложность заключается в том, чтобы выставить правильную соосность деталей. Затем происходит предварительное закрепление и можно приступать к самому процессу.
Материалы и инструмент
Основным расходным материалом здесь выступают электроды. Для данного дела подходят стандартные модели, такие как УОНИ 13/55, которые предназначены для создания крепких соединений. Они могут работать с упрочненным металлом, так как стержни арматуры нередко упрочняются механическим путем.
Электроды УОНИ 13/55
Также необходимо использовать сами ванночки, которые представляют собой относительно небольшое изделие с профилем в виде подковы. Закрытая ее часть ставится снизу, чтобы наполняться расплавленным металлом и не давать ему стекать вниз.
Ванночки для сварки арматуры
В качестве источника энергии подойдет обыкновенный сварочный трансформатор. Но он должен быть достаточно мощный, так как данный процесс проводится при повышенных токах. Помимо этого необходимо использовать измерительные инструменту для контроля размеров и их расположения. При подготовке металла понадобится щетка по металлу и возможно резак.
Этапы
На первом этапе подготавливается поверхность изделий. Концы арматуры зачищают от ржавчины. Для этого потребуется щетка по металлу. Их обрабатывают до появления блестящей металлической поверхности. Стоит отметить, что концы должны быть ровными. Если они имеют какие-либо скосы и прочие дефекты, то следует обрезать дефектную часть при помощи резака. Уже после этого поверхность обрабатывается до нужного вида перед использованием.
Далее следует этап размещения. Здесь изделия выставляются соосно друг другу. Минимальное отклонение допускается. Но оно не должно превышать 0,05 части диаметра. Между концами стержня должен находиться небольшой зазор, около полутора сантиметров. Это необходимо для того, чтобы образовался достаточно большой слой связывающего материала, который сможет выдержать предстоящие нагрузки. Формирующей шов деталью выступает ванночка, располагаемая снизу арматуры. Она представляет собой штампованную форму заданного диаметра. Ванночку прихватывают к одному из стержней.
Ванная сварка арматуры
Далее идет непосредственное сваривание. Для этого берется электрод, присоединенный к сварочному аппарату. После зажигания дуги совершаются колебательные движения перпендикулярно осям стержня. Наплавочный материал должен покрыть все сечение стыка. Если произошло прерывание наплавки, то прежде чем продолжить, необходимо удалить образовавшийся сверху шлак. Это же требуется сделать и после окончания операции. Вся штампованная форма должна заполниться расплавленным металлом. Для выпуска шлака иногда приходится прожигать отверстие в форме, но после выхода его необходимо заварить.
Режимы
Величина диаметра арматуры, мм | Величина диаметра электрода, мм | Сварочный ток, А | Катет накладки фланговых швов, мм |
20 | 5 | 230 | |
25 | 243 | ||
22 | 260 | ||
36 | 6 | 300 | 14 |
45 | 330 | 18, | |
60 | 7 | 420 | 24 |
70 | 8 | 500 | 26 |
Формы для сварки
Длина формочек, как правило, больше длины стыка арматуры. Их выпускают стальными и медными. Стальные носят одноразовый характер, а медные могут применяться более сотни раз. Производятся ванны при помощи штамповки или литья. При необходимости сузить диаметр, используются разнообразные подкладки
Техника безопасности
Основные правила при сварке арматуры касаются электробезопасности. С учетом того, что здесь ведется работа с повышенными токами, то всегда требуется точная проверка оборудования, его заземления, расходных материалов и других компонентов. Работники должны быть снабжены индивидуальными средствами защиты, такими как одежда из огнеупорных материалов, защитный щиток, маска или очки, диэлектрические рукавицы. На территории проведения работ должны быть соблюдены все правила пожарной безопасности.
svarkaipayka.ru
ручная дуговая сварка ванным способом (видео)
Ванная сварка используется с целью соединения арматурных стыков железобетонных конструкций. Особенно востребованы эти работы при строительстве гидростанций. Также сварку ванным способом считают наиболее оптимальным решением при необходимости в домашних условиях использовать с целью соединения арматуру.
Способы сварки ванным способом.
Поговорим сегодня о ванном способе соединения и непосредственно о технологии проведения процедуры.
Особенности сварки ванным способом
Ванный способ активно используется при работе со стержнями колонн диаметром до 10 см, стыками фланцев, полученных посредством сгибания полос немалого сечения, а также со стыками многорядной арматуры ЖБК и прочих деталей.
Еще нередко он применяется при строительстве домов, железобетонных объектов и арматурных каркасов. Ванная сварка позволяет по всему предмету получать цельный силовой каркас. Причем использование ванного способа сварки позволяет работать со стыковой арматурой в любом удобном положении.
Рисунок 1. Схема сварки ванным способом.
Для получения качественного результата необходимо четко соблюдать совмещение выпусков, где показатель смещения осей соединяемых стержней должен составлять не более 0,05 диаметра. Чтобы добиться этого, с совмещением выпускной арматуры в установочных соединениях части сборного предмета и его арматурным каркасом следует работать в специализированных кондукторах, где предусмотрена фиксация больших размеров и положения стержней арматуры. Как правило, при приеме подобных частей проверке подвергается размер и взаимное положение арматурных выпусков.
К основным преимуществам данного вида соединения относят:
- Возможность использования обычного сварочного оборудования, которое применяют для дугового соединения колонн.
- Нет необходимости постоянно поворачивать конструкцию в процессе сварки, поскольку не нужна кантовка.
- Возможность проверять качество шва.
В настоящее время технологически различают 2 разновидности ванной сварки:
- ручная в скобе с 3-фазной и 1-фазной дугой;
- полуавтоматическое соединение;
- автосварка ванно-шлаковая.
Более экономичным вариантом считаются соединения стержней железобетонных колонн без использования накладок. Так, поскольку не всегда удобно размещать в сечениях накладки, ванный способ позволяет затрачивать значительно меньше сил, исключая дополнительно и затраты материала на изготовления накладок.
Вернуться к оглавлению
Процедура ванной сварки
Схема устройства сварочного полуавтомата.
Ванная сварка заключается в том, что стержни арматуры в точке стыка соединяются с формой из стали, где теплотой дуги создается ванна расплавленного металла, которая постоянно подогревается.
От температуры ванночки для сварки арматуры плавят торцы стержней, образуя таким образом единую форму, а после остывания — необходимое соединение. Именно ванночки для сварки арматуры в форме подковы, позволяют сохранять жесткость по всему периметру, создавая цельные силовые каркасы. Различают ванночки для сварки вертикального и горизонтального сечения.
Вертикальные швы должны соединяться только с помощью использования штампованной детали из листовой формы, которая представлена на рисунке 1 б, где также имеется общая схема ванного способа сварки стыков арматуры. Штампованная форма присоединяется к нижнему стержню, после чего к нему прихватывается верхний. Дальше осуществляется заполнение ванночки для сварки арматуры наплавляемым металлом.
Обеспечить шлаку путь выхода можно, прожигая для этого в стенке формы отверстия, но после их снова нужно будет заварить. Для этого используют электрод. Соединение осуществляется при больших токах, например, используя электроды диаметром 0,5 см, ток может составлять примерно 430 А. При невысоких температурах процедуру можно выполнять только при токе, который будет превышать в среднем на 12% установленный показатель. В процессе необходимо оставлять зазор между торцами стержней в 2 раза больше, чем диаметр электрода. К тому же выполнять процедуру можно как одним, так и несколькими электродами. Специалисты рекомендуют использовать электроды марки УОНИ-13/55.
Применение ванного способа сварки позволить не только уменьшить расход электроэнергии и электродов, но и сократить стоимость работы.
expertsvarki.ru
