Как варить арматуру инвертором. Выбор полярности при сварке инвертором
Как варить арматуру инвертором. Выбор полярности при сварке инвертором
Инвертор, использующийся для ручной дуговой сварки, выдает постоянный ток. На передней панели прибора можно найти два разъема «+» и «–» для подключения кабелей.
Для прямой полярности к «минусу» подключается держак, а к «плюсу» – «прищепка». В случае с обратной полярностью, к «плюсу» цепляется держатель электрода, к «минусу» – прищепка-масса.
Если говорить о том, какой из двух вариантов выбрать, то в теории (учебных пособиях) и по мнению некоторых лучше проплавляется и прогревается металл на «прямой полярности». Однако на деле все совершенно иначе.
Больше тепла выделяется на контакте с маркировкой «+», следовательно, когда держак подключен к нему (обратная полярность), провар получается глубже. Таким образом, этот вариант отлично подходит для сварки толстостенного металла (пластин, профильных труб, уголков с толщиной 4-5 мм). Следовательно, на прямой полярности соединяется тонкий материал (максимум 1,5-2 мм), в противном случае на нем могут образоваться дырки из-за проплавления стенок.
Проверить это можно практическим путем. Для этого следует взять инвертор, установить сварочный ток на 100, присоединить массу и держатель электрода к разъемам и попробовать разрезать металлический лист 4-5 мм толщиной (арматуру или уголок). Сначала это нужно сделать на прямой полярности, затем на обратной, но с одинаковой силой тока и электродом (диаметр 3 мм). В результате будет видно, что во втором случае процесс идет гораздо быстрее.
Сварка арматуры внахлест гост. Стыковка арматуры методом вязки
Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах.
Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.
Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:
- длина накладки прута;
- местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
- как перехлесты расположены один к другому.
Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.
Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:
- класс используемой для работы арматуры;
- какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
- для чего используется железобетонное основание;
- степень оказываемой нагрузки.
Как варить арматуру встык. Способы сварки
Чаще прутки варят встык, реже – внахлест. Качество шва при стыковой сварке выше, предусмотрен провар металла по всей площади стыка. Крепление стержней внахлест ненадежное, не рассчитано на изгиб, кручение. Работы проводятся с использованием плавящегося электрода. Можно ли сваривать арматуру без наплавки, рассказывается в разделе «Контактная точечная». А пока подробно о каждом из способов крепления арматурных стержней методом наплавки.
Внахлест
Сварка арматуры для каркасов, испытывающих небольшую нагрузку на изгиб, кручение, производится внахлест, прутки накладывают друг на друга на 15 –30 см. При таком методе расход металла увеличивается. Угол наклона электрода до 15° к вертикали, шов делают с противоположных сторон обеих прутков или проваривают нахлест боковым непрерывным швом. Для работы используют плавящиеся электроды разных марок. Подробности в последнем разделе статьи. Место сварки предварительно зачищают металлической щеткой. Некоторыми электродами допускается работать по ржавчине.
Сварка арматуры внахлест производится для каркасов, испытывающих небольшую нагрузку на изгиб, кручение
Для качественного шва важно правильно подобрать параметры тока. Небольшая таблица свариваемости арматуры в зависимости от диаметра прутков (данные усредненные для стержней марок А500С и А400С):
| Вид электрода | Диаметр, мм | Рабочий ток, А |
| Э42, СМ-11 | 3 | 100—140 |
| 4 | 160—220 | |
| 5 | 180—280 | |
| УОНИ13/45 | 2 | 30—50 |
| 2,5 | 60—80 | |
| 3 | 80—100 | |
| 4 | 100—160 | |
| 5 | 140—200 | |
| AНО-5 | 4 | 160—230 |
| 5 | 190—300 | |
| АНО-6 | 4 | 180—200 |
| 5 | 180—270 | |
| ОЭС-23 | 2 | 40—50 |
| 3 | 90—120 | |
| ВСЦ-4 | 3 | 90—100 |
| 4 | 120—160 | |
| МР-3, Э-46 | 3 | 90—120 |
| 4 | 160—180 | |
| 5 | ||
Встык
Сварка арматуры производится для удлинения прутков до необходимого размера. Для заполнения стыка горячим расплавом используют U-образные накладки, называемые ванночками. Они бывают:
- одноразовыми, подобно муфте остаются на соединении;
- многоразового использования, их делают из графита, цветных сплавов (после остывания ванны расплава форму снимают).
Стыковая ванная сварка – распространенный метод, используемый на строительной площадке
Стыковая ванная сварка – распространенный метод, используемый на строительной площадке. Работы производят в горизонтальном и вертикальном положениях. Для работы используют плавящиеся электроды, подходящие под тип прутков. Работы проводят на высоких токах, до 400 А. Для работы используют трансформаторы, выпрямители, инверторы. Технические особенности выполнения стыковых соединений:
- стыки зачищают, укладывают в ванночке с соблюдением соосности;
- плавящийся электрод разжигается при касании одного из стержней;
- образуемая ванна расплава постепенно заполняет стык, пустоты между прутками и материалом ванночки;
- после кристаллизации расплава со шва счищают окалину.
Вместо ванночки, для стыковых горизонтальных соединений, иногда используют стальные угловые накладки, они ограничивают растекание ванны расплава подобно ванночке.
Контактная точечная
Стыковое соединение стержней безэлектродным методом в больших объемах производится стационарным оборудованием для сварки арматуры. Это специальные стационарные автоматы, установленные в цехах. На строительных площадках подобного оборудования нет.
Контактная точечная сварка арматуры
Ванна расплава на поверхности арматуры при сварке контактным методом образуется за счет преобразования электрической энергии в тепловую при возникновении дуги, она прошивает металл насквозь. Ток подводится в рабочую зону по неплавящимся электродам. Разогретую зону стыка плотно сжимают. Метод энергозатратный, но высокопроизводительный. По сути, стыковая автосварка – контактно-точечный способ с высокой плотностью точек контакта.
Ручное оборудование стационарного или переносного типа используют для соединений внахлест. Площадь воздействия ограничена диаметром электродов. На строительной площадке контактно-точечная сварка не применяется из-за сложности транспортировки оборудования. При выполнении швов сварочными клещами качество шва ограничено силой давления на рычаги. На арматурные прутки марки АI оказывают давление от 30 до 50 МПа в зависимости от диаметра, на АII – от 60 до 80 МПа.
Контактная точечная сварка бывает двух типов:
- С непрерывным оплавлением стыка в течение 1–20 секунд в зависимости от диаметра прутка. Так варят холоднокатаные стержни типа АI из низкоуглеродистой стали.
- В прерывистом режиме. Прутки в зоне стыка предварительно прогревают. Метод применим для горячедеформированных прутков, при импульсной подаче тока в металле не возникает остаточных напряжений, отрицательно сказывающихся на качестве шва.
Сварка арматуры внахлест. Электродуговая сварка
Электродуговая сварка используется специалистами в следующих ситуациях:
- работа с арматурой большого диаметра;
- скрепление арматуры из сталей разных марок.
Сварщику следует применять электроды, состав которых схож с составом свариваемых изделий, а также сварочный трансформатор, инвертор или иной источник сварочного тока.
Главным преимуществом является возможность использования обычного сварочного оснащения. Основной недостаток – соединения, созданные этим методом, не способны выдерживать повышенные нагрузки . Используется технология сварки арматуры ручной дуговой сваркой при монтаже каркасов, металлических конструкций и сеток.
Внахлест
Следующий метод – сварка внахлест, которая производится при помощи одного иди двух фланговых швов. По сути, данный способ можно охарактеризовать как стыковка арматуры сваркой, проводящаяся в продольной плоскости.
Следует указать, что чем больше нахлест арматуры при сварке, тем большей прочностью отличается конструкция. При этом необходимо учитывать, что сваривание проводится с двух противоположных сторон соединения.
Иногда это создает неудобства при выполнении процедуры. Например, один сварной шов расположен с верхней стороны двух рабочих прутков, а другой – снизу. Таким образом, до второго соединения сложно или невозможно добраться и шов получается ненадежным. Поэтому данный метод можно использовать только в тех случаях, когда готовое изделие не будет подвергаться значительным нагрузкам.
Нужно правильно подобрать диаметр электродов. Арматура диаметром 5-8 мм. варится стержнем диаметром 3 мм. Для 8-10 мм. понадобится 4-хмиллиметровый расходник. Прутки диаметром более 10 мм. – электроды диаметром 5 мм.
Важно! Данная технология не применяется для сваривания стали, диаметр которой превышает 20 мм.
Встык ванным способом
Для сваривания арматуры встык применяется ванный способ. Для этого метода исполнителю понадобится специальное приспособление. Ванночка ( скоба-накладка для сварки арматуры) служит барьером для стекания расплавленного металла. Суть процесса состоит в том, что свариваемые концы стержней арматуры располагаются внутри ванночки. Затем их поочередно плавят электродами. Электрод должен слегка касаться стержня, так как сварка проводится при больших величинах тока.
Для материалов диаметром 5-6 мм. применяется ток в 400-450 А. Низкие температуры способствуют увеличению тока ещё на 10-15 %. Наплавленный металл заполняет ванночку и происходит скрепление двух стержней в одно монолитное соединение.
Следует отметить, что данный метод является наиболее предпочтительным из-за минимальных затрат сварочных материалов и металла, а также благодаря получению прочных и надежных конструкций. Ещё одно достоинство ванного способа – возможность работы с арматурой большого диаметра – 20-100 мм.
Скобы бывают трех видов, разделение осуществляется в зависимости от сырьевого материала. Стальные формы являются неразъемными, т.е. ванночка становится частью сварной конструкции. Медные и графитовые накладки снимаются с места соединения после выполнения работ. Позже их можно будет применять повторно. Графитовые формы перед применением необходимо прокаливать, так как они легко впитывают в себя влагу.
Какие марки электродов применяются для работы с различными видами арматуры будет указано далее.
Сварка арматуры встык. Методы сварки
Наиболее широко используемые типы сварки арматуры – встык и внахлест. Но чаще всего предпочитают именно первый вариант. Проварка металла в этом случае осуществляется по всему участку стыка, что дает наиболее надежный шов. Данный метод применим при изготовлении ответственных конструкций, в то время как сварка нахлестным способом больше используется в быту или при создании каркасов, не рассчитанных на значительные нагрузки. Существуют и другие методы, о чем – ниже.
Встык ванным способом
Стыковая сварка арматуры выполняется с использованием одной детали – U-образной скобы, которую называют сварочной ванной. Сварка выполняется в нижнем положении. Скоба подкладывается под место соединения двух стержней, таким образом, часть стержней с местом стыка оказывается внутри ванночки. Далее при высоких токах (до 450 А при d электрода 5–6 мм) производится сварка. Если работы выполняются при минусовых температурах, силу тока следует увеличить еще на 10–15%. Поскольку эти значения высоки, допустимо лишь легкое касание стержня электродом.
В ходе работ присадочный металл расплавляется, полностью заполняя пространство ванны и образуя очень прочное монолитное соединение. Помимо прочности в числе преимуществ такого способа сварки – низкий расход присадочного материала. Ощутимый плюс и в том, что этот метод позволяет работать с толстой и очень толстой арматурой – от 20 до 100 мм.
При сварке встык используются ванны из различным материалов – графитовые, медные, стальные. Последние в результате становятся частью самой конструкции, графитовые и медные после сварки снимаются с арматуры.
Сварка арматуры внахлест
Если каркас из арматуры рассчитан на незначительные нагрузки на кручение или изгиб, прутья свариваются нахлестным способом. Работы в условиях промышленного производства должны выполняться по ГОСТ. Рекомендуемое пространственное положение для сварки — нижнее.
Технология предусматривает:
- предварительную очистку поверхности прутков от ржавчины и других загрязнений (за исключением некоторых марок с рутиловой обмазкой);
- наложение прутков друг на друга с участком соединения от 15 до 30 см;
- обварку верхней стороны соединения в двух местах (в районе концов каждого из стержней);
- обварку нижней стороны – посередине отрезка, на котором прутья соединяются внахлест.
Также нахлест может провариваться непрерывным боковым швом. Рекомендуемый угол наклона электрода при работе – 15% отклонения от вертикали. После выполнения работ с участка соединения убирается шлак.
Сварка крестообразных соединений
Как правило, она выполняется в горизонтальном пространственном положении электродами диаметром 4–5 мм. Перекрестно лежащие стержни должны быть прижаты друг другу таким образом, чтобы отсутствовали зазоры.
- Рекомендуемая длина дуги – короткая (соединение арматуры сваркой выполняется короткими прихватками).
- Электрод должен находиться под углом 30–40° относительно плоскости расположения стержней.
- Торец электропроводника должен быть направлен в угол, образуемый арматурными стержнями.
- Электрод постепенно перемещается вдоль места соединения деталей, прихватки производятся на расстоянии не менее 8 мм.
- Прихватки накладываются с двух сторон верхнего стержня – обычно он имеет меньший диаметр и не является рабочим.
Если же сварка осуществляется при вертикальном расположении стержней, то, напротив, сварной шов накладывается с обеих сторон рабочего стержня. При отрицательных температурах ММА сварка крестообразно расположенных прутьев не допускается.
Контактная сварка арматуры
Она возможна только с использованием стационарного оборудования. Высокопроизводительный, но при этом и высокозатратный способ. Контактно-стыковая сварка арматуры практически не применяется на строительных площадках из-за сложности транспортировки техники.