Ванная сварка стальных конструкций и арматуры. Общая информация

Ванная сварка стальных конструкций и арматуры. Общая информация

Ванная сварка — метод соединения металлов с помощью специального u-образного приспособление. Его называют «скоба накладка для сварки арматуры» или «ванночки для сварки арматуры». Отсюда, кстати, и название технологии. Концы арматуры помещаются в скобу-ванночку и расплавленный металл заполняет ее до краев.  Затем металл застывает, образуя прочное соединение.

Чтобы металл не растекался с торцов ванночки устанавливают специальные ограничители. Большинство скоб-ванночек изготавливаются из низкоуглеродистой стали. После сварки ванночка становится единим целым с арматурой и расплавленным металлом. Также существуют съемные ванночки для сварки арматуры, их изготавливают из меди и ее сплавов, керамики и графита. Такие скобы можно использовать многократно, что очень удобно.

Сварка выполняется с применением одного или нескольких электродов. Технология ванной сварки позволяет соединять арматуру в любом пространственном положении, кроме потолочного. Скоба должны быть больше, чем диаметр арматуры. От краев ванночки до детали должно оставаться не менее полутора сантиметров. Если вам необходимо выполнить ванную сварку в сложном положении, например, вертикальном, то нужно соблюсти некоторые особенности.

Для работы нужно использовать одноразовую скобу из стали. Ее нужно предварительно приварить к детали, которая расположена снизу. Затем расплавьте конец нижней арматуры. Состыкуйте верхнюю арматуру с расплавленным концом нижней арматуры и расплавьте стык.

Расплавленный металл должен постепенно заполнять ванночку. Чтобы не образовывалось много шлака в скобе можно сделать небольшое отверстие. После сварки отверстие необходимо заварить.

В чем сущность сварки трехфазной дугой. Сварка трехфазной дугой

На отечественных заводах применяется высокопроизводительная и экономическая сварка трехфазной дугой.

Разработка этого способа сварки проводилась с 1934 г. докт. техн. наук Г. П. Михайловым в лаборатории сварки УПИ им. С. М. Кирова и в цехах Уралмашзавода.

Ручная сварка трехфазной дугой производится по схеме, представленной на фиг. 62. В одном специальном электрододержателе закрепляется два параллельных электрода с качественным покрытием или один электрод с двумя стержнями (фиг. 63). К электродам подводятся раздельно две фазы сварочного тока, третья фаза подключается к изделию. При трехфазной сварке две дуги горят между электродами и деталью и третья дуга между электродами. Зажигание трехфазной дуги производится касанием конца электродов поверхности свариваемого изделия.

Фиг.62.Схема сварки трехфазной дугой

Фиг.63.Расположение электродов при сварке угловых швов

Сварка трехфазной дугой применима для стыковых и валиковых швов. Сварку тавровых, нахлесточных и угловых соединений следует выполнять «в лодочку». При сварке валиковых швов электроды располагаются последовательно друг за другом в направлении движения (фиг. 63). Дуга должна все время направляться в центр угла, поперечные движения электродами не производятся. Размеры шва, получаемого за один проход, зависят от применяемого диаметра электрода, силы сварочного тока и скорости поступательного движения электродов.

Рекомендуемые режимы трехфазной сварки приведены в табл. 54.

Таблица 54.Режимы сварки трехфазной дугой

Питание трехфазной дуги может осуществляться от многопостового сварочного трансформатора или специального однопостового трехфазного трансформатора (фиг. 28, 29, 30). Можно использовать для. питания трехфазной дуги серийные однофазные сварочные трансформаторы, включая три трансформатора звездой или треугольником. Устойчиво работает установка по схеме открытого треугольника, состоящая из двух трансформаторов и трех регуляторов.

Для сварки трехфазной дугой применимы электроды с покрытием ОММ-5, УОНИ-13, К-5 и другие, применяемые для сварки малоуглеродистых сталей.

Производительность сварки трехфазной дугой увеличивается на 100-120%, повышается коэффициент наплавки до 20%, экономится электроэнергия, на 15—20%. Сварные соединения при этом получаются с высокими механическими свойствами.

Сварка арматуры ванным способом. Достоинства и недостатки ванной сварки

Эта технологии позволяет достичь высокого уровня однородности сварочного шва. В процессе работы шлак и пузыри, содержащие инертный газ, собираются на поверхности, кардинально повышая прочность соединения.

Достоинствами рассматриваемого метода являются следующие его особенности:

• Подбор ванночки не содержит сложностей и может быть осуществлён на основе визуальных признаков.
• Применяя рассматриваемый метод можно обеспечить надёжное соединение стержней, сделанных из разных металлов.
• Такой способ соединения при ванной сварке арматуры и колонн деталей характеризуется высокой прочностью и долговечностью.
• При соединении прутков нагрев происходит равномерно, а не точечно.
• Этот метод удобно применять для сварки неподвижных элементов конструкций.
• Проведение диагностики шва при помощи гамма-лучевого метода позволит объективно оценить его качество.
• Таким способом можно сваривать стержни разных диаметров.
• Для сварки используется обычное оборудование. Здесь нет необходимости в применении дополнительных средств.
• В процессе работы разогрев прутков осуществляется равномерно, что способствует высокой прочности соединения.
• Нет необходимости в осуществлении дополнительных расходов при выполнении работ рассматриваемым способом.

При работе необходимо учитывать наличие следующих недостатков:

• Если сварщик решил использовать медные ванночки, то он должен быть готов к увеличению стоимости проведения работ.
• Высокое качество сварки может быть гарантировано только при точном соблюдении температурного режима.
• Сварка арматуры ванным способом требует проведения предварительных работ, которые могут потребовать определённого времени.
• Чтобы уменьшить количество образовавшегося шлака, нужно обеспечить постепенное остывание деталей.

Когда выполняется ванная сварка арматуры, технология требует от мастера принимать во внимание все особенности этого вида работ.

Шов при ванной сварке Источник essentuki.gde.ru

Использование ванночек

При подготовке к работе необходимо уметь правильно подобрать ванночку. Это можно сделать, основываясь на визуальных особенностях соединения. Такие ванночки нетрудно найти в продаже в специализированных магазинах. Их могут производить литым или штампованным способом, но при этом особой разницы в эксплуатационных свойствах не будет.

Ванночки могут применяться однажды или многократно. Первую разновидность делают из стали. В процессе выполнения ванной сварки арматуры — это приспособление приваривают к пруткам, что увеличивает прочность соединения. Недостатком этого варианта является необходимость для каждого раза покупать новую деталь.

Устройство сварочной ванны Источник burforum.ru

Многоразовые делают из меди или графита. При их применении приваривают только концы прутов друг к другу. Ванночка служит барьером, ограничивающим растекание расплавленных веществ. После окончания использования и остывания её отсоединяют для того, чтобы применить впоследствии. Такое приспособление стоит существенно дороже по сравнению с одноразовым, однако его можно применять до 150 раз.

Многоразовые детали при сварке арматуры ванным способом могут быть сделаны в виде расширяющего раструба или в форме двух симметричных половинок. В этом случае необходимо загерметизировать промежутки между ванночкой и прутками для того, чтобы во время работы расплав не вытекал.

Стыковка арматуры с помощью ванночек Источник uep.dn.ua

Для ванной сварки арматуры и колонн приспособление из листового металла можно изготовить самостоятельно. Для этого достаточно вырезать кусок нужного размера и согнуть его в U-образную форму.

Ванная сварка арматуры ГОСТ 14098 – 2014   

Сварочные работы по соединению арматурных стержней, применяемых для устройства армирования несущих железобетонных колонн, ригелей, балок и прочих конструкций могут производится различными способами, в том числе с применением методов  ванной или ванно-шовной сварки .  ГОСТ 14098 -2014  устанавливает конструкции, типы и геометрические параметры соединений, выполняемых при помощи контактной и дуговой электросварки. 

 

Сварка ванным способом применяется:

• для соединения арматурных стержней большого диаметра;
• для стыков арматуры, расположенной в железобетонных конструкциях в несколько рядов;
• стыков фланцев, которые изготовлены из больших по сечению стальных полос.

Ванный способ сварки превосходно зарекомендовал себя при применении в строительстве  массивных сооружений из железобетона, сложных арматурных каркасов, при возведении ответственных зданий и сооружений. Данный метод позволяет сохранить жесткостые и прочностные параметры железобетонной конструкции по всей её высоте и длине и гарантирует создание  единого силового арматурного каркаса. Метод ванной сварки может применяться как для горизонтальных, так и для вертикальных соединений, что значительно упрощает процесс соединения деталей каркаса. Данный метод сварки может производится стандартными приспособлениями, применяющимися при стандартном процессе электродуговой сварке.

Главным условием обеспечения высокого качества соединений при использовании данных методов сварки является четкое совмещение стыков арматурных стержней. Использование ванной технологии подразумевает отсутствие смещений осей свариваемых стержней по отношению друг к другу. Максимальное отклонение - не более половины сечения прута. Достижение необходимой точности обеспечивается применением специальных кондукторов, которые фиксируют расположение прутов и  обеспечивают неизменяемость геометрических параметров арматурных стержней  в процессе сварки.

Основной принцип метода ванной сварки: в месте стыка арматурных стержней к ним приваривается стальная форма (скоба-накладка). Посредством электродуговой сварки в ней формируют ванну с металлом, находящимся в расплавленном состоянии. Торцы арматуры плавятся от высокой температуры и таким путём образовывают единую ванну материала сварочного шва. При остывании металла в ванне образуется требуемое соединение.

Перед производством сварочных работ торцы стержней и боковую поверхность тщательно зачищают, для того, чтобы удалить грязь, окалину и следы коррозии. Данные мероприятия выполняются  жесткой щеткой со стальными щетинками, затем после очистки пруты размещаются соосно друг другу. Необходимо, чтобы между торцами прутов оставался зазор, размер которого составляет не более полтора диаметра арматурных прутов. При сварке швов, расположенных  вертикально, роль скобы-накладки выполняет штампованная листовая форма. Её приваривают к нижнему стержню арматуры без использования присадочных материалов, одновременно производя колебательные постепенные движения (по отношению к осям стержней колебания идут перпендикулярно) электродом, и таким образом выполняют заплавление стыка вдоль всего сечения. Появляющийся излишек шлаковых масс необходимо удалять с помощью предназначенного для этого черпака. После производства данных мероприятий торец верхнего арматурного стержня стыкуют с нижним и направляют наплавленный металл в форму. Выпуск шлака происходит с помощью прожигания электродом отверстия в стенке формы. Впоследствии отверстия заваривают.

Ванная сварка это. Ванная сварка арматуры: принцип и технология ванного метода сварки их краткая характеристика

Ванная сварка арматуры — это метод соединения металлов с помощью специальной скобы-накладки, которую также называют ванночкой для сварки арматуры.Метод используется в формировании и соединении арматурных стержней, а также для стыков арматуры.

Государственные стандарты

Для данного строительного процесса был разработан ГОСТ под названием «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций». Стандарт введен 01.07.1992 под номером 14098-91.

Ванная сварка является надежным и часто используемым методом. Отличительной чертой данного процесса от всех остальных видов сварки является ее непрерывность, что очень важно для равномерного плавления. Благодаря этому процессу, металл плавится намного быстрее.

Метод ванной сварки применяется в строительстве различных массивных сооружений и зданий. Шов , созданный с помощью данной сварки, способен выдержать подвижные нагрузки без разрушения целостности конструкции, отвечает требованиям ГОСТ. Если проводить обычную сварку встык, то это может привести к разрушению соединения рядом со швом, таким образом, качество шва значительно ухудшится.

Основные моменты процесса

Суть процесса такова: свариваемые концы стержней арматуры находятся внутри ванночки, далее их по очереди расплавляют электродами. Электрод должен немного касаться стержня , поскольку сварка проводится при высокой мощности тока .

Сварка осуществляется с применением одного или нескольких соединенных электродов.

Скобу-накладку можно изготовить собственными руками или же воспользоваться уже существующими формами, которые были произведены в заводских условиях способом штамповки. Изготовленную форму приваривают к свариваемым электродам.

Принцип сварки

Принцип состоит в следующем:

• следует приварить стальную форму к стержням арматуры в зоне соединения ;
• далее электрод формирует зону расплава с использованием теплоты дуги ;
• так как торцы плавятся от теплоты металла ванны, в результате образуется жидкая структура ;
• в итоге при охлаждении образовывается сварное соединение .

Стержни для стыковки могут быть расположены любым образом: горизонтально, вертикально и в наклонном положении. Если стержни расположены горизонтально, то в таком случае ванну нужно формировать при помощи скобы, которая крепится в месте стыка арматурных заготовок. Вертикальные стыки свариваются с применением штампованной формы.

В основном процесс ванной сварки используется для соединения прутков с большим сечением 20-100 мм, поскольку данный масштаб размеров более всего подходящий для выполнения качественного шва.

Разновидности ванной сварки:

1. Ручная электродуговая сварка .
2. Полуавтоматическая электрошлаковая .
3. Ванно-шлаковая .

Методы ванной сварки арматуры и их краткая характеристика

Наиболее встречающимися и самыми используемыми являются одноэлектродный и многоэлектродный методы сварки.

Одноэлектродный метод

Дуговую одноэлектродную сварку можно выполнять при питании дуги переменным либо постоянным током. Такой метод применяется при сборке конструкций, которые находятся под воздействием неподвижных нагрузок.

Предварительно необходимо подготовить поверхность. Для этого следует концы стальной арматуры очистить от различной грязи, ржавчины и пыли, это можно сделать с помощью железных щеток.

Начинается ванная сварка от одной стороны, постепенно передвигаясь ближе к центру. Выбирают правильный угол наклона для каждого положения шва в пространстве и вида стыка. От угла наклона электрода зависит дальнейшее формирование сварочной ванны. Выбрав правильный угол наклона, полости ванночки равномерно заполнятся, а основной металл прогреется.

При плавлении электрод опускают, обеспечивая создание особо короткой дуги. Металл, полностью покрывая арматуру, поднимается к верхнему краю ванночки. Таким образом сварка считается завершенной. Подгонку деталей следует произвести после того, как шов остынет.

При остановке ванной сварки требуется в обязательном порядке отбить шлак и зажечь дугу на готовом краю шва. Появится возможность надежно перекрыть место остановки и прерывания шва. Завершать шов следует посередине ванночки для предотвращения раковин и пустот. Такие места необходимо очищать от шлака и повторить эту процедуру около пяти раз.

Многоэлектродная сварка

Многоэлектродный метод сварки действует по такому же принципу, как и одноэлектродный метод. Шов лучше всего заканчивать посередине накладки.

Такой способ гарантирует высокую производительность процесса и качество выплавленного металла, уменьшение проплавления и искривления деталей, а также снижение удельного тепловложения.

Ванный стык арматуры. 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.