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.

чертеж ванночки для сварки

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.

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.

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.

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.

Сварка арматуры – ГОСТ 14098–91

В настоящее время сварка металлических стержней, используемых в качестве армирующих элементов для различных железобетонных конструкций (фундаментные блоки, балконные плиты, плиты перекрытия и так далее), выполняется несколькими способами. Существуют следующие виды соединения арматуры:

  • электрошлаковая полуавтоматическая;
  • ванно-шовная;
  • электродуговая ручная;
  • контактная;
  • ванная.

Госстандарт 14098 определяет конструкцию, виды и геометрические параметры соединений, получаемых при помощи контактной и электродуговой сварки.

Данный документ распространяется на стальные стержни, которые имеют сечение не более 30 и не менее 4 миллиметров, а также на металлическую проволоку с сечением свыше трех миллиметров.

Сварные соединения арматуры (ГОСТ 14098–91) могут быть трех типов:

  • нахлесточными;
  • стыковыми;
  • тавровыми.

Соединение нахлестом выполняется по двум рельефам и швами (электродуговая ручная сварка), тавровая – в инвентарной форме (с применением одного электрода в ванне), под флюсом (присадочная проволока не используется), механизировано и вручную (в атмосфере углекислого газа), контактно (непрерывным оплавлением арматуры и сопротивлением). А вот стыковые соединения осуществляются разными способами. Наиболее часто встречающие из них таковы:

  • в комбинированных формующих и несущих деталях спаренных арматурных прутков одним сварочным стержнем;
  • в инвентарной форме;
  • механизированным методом при помощи электродуги и порошковой присадки (проволоки);
  • ручная дуговая одинарными и многослойными швами.

Сфера применения

Ванную технологию используют в следующих отраслях:

  1. В строительстве. Чаще всего сварку ванным способом используют для сращивания арматуры диаметром более 20 мм и изготовления закладных деталей для железобетонных конструкций.
  2. В транспортных сетях и трубопроводах. Так варят рельсы и крупноразмерные фланцы, набираемые из нескольких пластин.
  3. В машиностроении. Изготавливают составные валы и другие детали.

Машиностроение
Машиностроение – одна из областей, в которой применяют ванную технологию сварки.

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.



Плюсы и минусы метода

К достоинствам ванной сварки относят:

  1. Высокую прочность, надежность и долговечность соединения.
  2. Возможность вести работу в любом пространственном положении.
  3. Простоту реализации. Не требуется сложное и дорогостоящее оборудование, используют традиционные сварочные аппараты. Скобы выпускают в широком ассортименте под любой диаметр арматуры.
  4. Возможность изготовить жесткий арматурный каркас любых размеров. Альтернативный способ крепления стержней с применением вязальной проволоки в случае с крупногабаритными конструкциями не способен обеспечить такой результат.

Недостатками являются:

  1. Повышенный расход электродов.
  2. Энергозатратность.
  3. Повышенная стоимость работ из-за потери стальных скоб – они привариваются к стержням.

Последний недостаток можно нивелировать, используя многоразовые формы из графита или керамики.

Особенности и нюансы сварочного процесса

Сварка арматуры ванным способом имеет несколько дополнительных особенностей, которые обязательно нужно рассмотреть, перед тем как к приступать к работам. Данная технология считается простым процессом, но все же если вы хотите получить качественное и прочное соединение, то стоит тщательно подготовиться.

Читайте также:  Контактная точечная сварка: что это такое, где применяется, общая характеристика, плюсы и минусы

Фото: особенности сварки ванным способом

Сварка ванным способом имеет следующие особенности:

  1. Сварочный процесс должен выполняться в непрерывном режиме. Это имеет огромное значение для получения равномерного расплавления. Дело в том, что температурные показатели у некоторых видов металлов достаточно высокие, это занимает много времени для разогрева. За счет того что сварочные работы осуществляются в непрерывном режиме сталь расплавляется намного быстрее.
  2. На поверхности металлического изделия образуются пузыри из шлака и защитного газа. Для их выхода в ванночке необходимо сделать отверстие. Но все же шлаковые образования не считается чужеродными компонентами, они защищают швы от окисления.
  3. Технология ванной сварки арматуры предполагает появление защитной корки на поверхности соединения. Обычно ее образование указывает на соблюдение всех правил сварочного процесса.
  4. Сразу же после окончания сварки не нужно счищать защитную корку, необходимо подождать, чтобы расплавленный металл застыл. А пока деталь горячая ее можно слегка обстучать со всех сторон, это позволит устранить повышенное напряжение.
  5. При проведении сварки электрод не стоит удерживать в неподвижном состоянии на области стыка. Новички думают, что это будет способствовать тому, что тепловая энергия сможет самостоятельно разойтись по поверхности изделия и сталь равномерно расплавится. Во время процесса движения должны быть последовательными, совместно с этим сварщик должен захватывать нерасплавленные кромки.
  6. Скорость рабочего процесса не должна быть слишком медленной или слишком быстрой.
  7. Если во время сварки сварщик будет делать все слишком быстро, то он не сможет расплавить металла до требуемой температуры, а самое соединение выйдет низкого качества.
  8. Если сварщик будет медленным, то он не расплавит сталь равномерно. В результате этого она распределится в ванночке так, что готовый шов получится некачественным. Оптимальная скорость сварки указана в ГОСТах.

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

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

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

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

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

Инструменты

В монолитно-каркасном строительстве незаменимой является арматура разного вида. Из железобетона, что армирован стальными прутьями, изготовляют плиты перекрытия, фундаментные блоки, сваи и балки. Также зачастую армированный железобетон применяется для возведения устройства фундаментов, цокольных этажей, создания целых стен, дверных и оконных перемычек, лестничных маршей и балконных плит. Проволокой или прутьями принято укреплять цементную стяжку при выравнивании пола. При использовании арматуры в домашних условиях возникает необходимость её соединения, и самым лучшим решением при этом является сварка арматуры ванным способом.

Назначение и виды арматуры

Арматура представляет собой сложную конструкцию из металлических прутов различной формы и диаметра, что становится в совокупности с прочими элементами фасонного проката основой для железобетонных конструкций. Арматура на себя призвана взять напряжения сжатия и растяжения и перераспределить по объёму в железобетонных конструкциях разной сложности. Создать железобетонную конструкцию без этого элемента просто невозможно.

К арматуре предъявляются чрезмерно жёсткие требования, потому что она является частью многих архитектурных элементов — стен, фундамента, перекрытий. Все элементы арматуры принято разделять на два типа. К жёсткой арматуре относят двутавровый профиль и гнутый швеллер, к гибкой арматуре причисляют рифленые пруты, гладкие стержни, разные типы сеток.

Вопреки нашей интуиции, количество арматуры с качеством железобетона не соотносится пропорционально. Поэтому если вы решили использовать больше прутьев, либо отдать предпочтение более толстым, тем, которые укрепляют межэтажные перекрытия в доме, нужно разобраться с классификацией арматуры. На сегодняшний день выделяют такие разновидности арматуры, которые чаще всего используются в среде строительства:

  1. Арматура а1. Эти изделия представляют собой гладкую арматуру из горячекатаной низколегированной и углеродистой стали. Это самое простое в производстве решение.
  2. Арматура а3. Эта арматура является рифленой. Такая арматура используется в капитальном строительстве, становится каркасом для выливания стен, полов и фундамента высотных зданий. Процесс изготовления данного вида арматуры связан с многообразной обработкой стали, что в результате и даёт высокопрочный продукт.
  3. Арматура АТ800. Данную арматуру производят из высокопрочной стали, которая отличается большой вязкостью и эластичностью. Арматуру АТ800 применяют в конструкциях, которым предстоит переносить существенные динамические нагрузки.

Использование арматуры связанно со многими нюансами, диктующими архитектурные требования, свойства бетона и непосредственно самой арматуры. Большое значение имеет качественное соединение арматуры в каркас, которое бывает нескольких видов.

Читайте также:  Виды контактной сварки, подготовка элементов

Во-первых, могут использоваться готовые арматурные изделия — арматурные решётки, арматурные сетки и арматурный каркас. Во-вторых, соединения арматуры могут проводиться путем связки проволокой, также вместо проволоки используются специальные арматурные фиксаторы, что изготовлены из пружинной стали. И, в-третьих, соединения проделывают с использованием сварки арматуры.

Особенности ванной сварки арматуры

Соединение выпусков арматурных стержней может проводиться двумя способами — сваркой встык или при помощи накладок. Сварка встык состоит в применении соединения выпусков арматурных стержней сваркой ванно-шовной и ручной ванной, ванной в инвентарных формах, а также многослойной на подкладках порошковой проволокой, полуавтоматической проволокой под флюсом, проволокой порошковой с флюсовым сердечником или покрытыми электродами. Сварка при помощи накладок: накладки с арматурными стержнями соединяются ручной электродуговой сваркой.

Для сварки стержней арматуры, что имеют большой диаметр, в наше время используется ванный способ сварки. Такой способ применяется обычно при сварке стальных стержней, что отличаются диаметром 20-100 миллиметров, стыков фланцев, которые согнуты из полос большого сечения, стыков многорядной арматуры железобетонного сооружения, а также других деталей.

Также широко практикуется ванный способ сварки при строительстве сооружений и зданий, арматурных каркасов и железобетонных конструкций. Такой способ сварки дает возможность без потери прочности и жесткости по всей длине конструкции получить единый силовой каркас. При таком виде сварки выполнять стыковку арматуры возможно как в вертикальном, так и горизонтальном положении.

Одним из главных условий получения довольно хорошего качества стыков выступает точное совмещение выпусков стержней арматуры. При сварке ванным способом величина смещения осей стержней, что соединяются, должна не превышать 0,05 диаметра. Для обеспечения вышесказанной точности совмещения выпускной арматуры в монтажных соединениях части сборных конструкций, а также их арматурные каркасы, делают в специальных кондукторах с фиксацией габаритных размеров и положения арматурных стержней. На монтажной площадке при приемке таких элементов проверяются размеры и взаимное положение выпусков арматуры.

Технология ванной сварки арматуры имеет такие преимущества:

  • Использовать можно обычное сварочное оборудование, предназначенное для дуговой сварки.
  • Не нуждается в кантовке (поворачивании) конструкции.
  • Можно с помощью гамма-лучей проверить качество сварки.

Технологически разработаны в нашей стране три разновидности ванного способа сварки: ручная ванная сварка в стальной скобе трехфазной и однофазной дугой; ванная сварка полуавтоматическая в керамической форме; ванно-шлаковая автоматическая сварка в медной форме.

Соединение арматурных стержней ванной сваркой без применения накладок более экономичней: исключается расход металла на производство накладок, при сварке ванным способом уменьшаются трудовые затраты. Кроме того, стык будет компактнее, так как не всегда есть возможность разместить в сечении железобетонной конструкции ещё и накладки, кроме арматурных стержней.

На каждом стыке, по сравнению со сваркой с использованием накладок, экономится арматурной стали от 10 до 60 килограмм, а также электродов — 0,5 — 2,5 килограмм. Специальные дополнительные мероприятия, которые обеспечивают большую точность производства арматурных выпусков и требуются при сварке ванным способом, окупаются экономией материалов и трудовых затрат при монтаже и производстве работ.

Принцип ванной сварки арматуры

Для сварки горизонтальных стержней ванным способом применяют стальную форму. Сама сущность такого способа состоит в следующем: в месте стыка к стержням арматуры приваривают стальную форму, в ней создают ванну расплавленного металла при помощи теплоты дуги. Торцы сваренных стержней плавятся от теплоты металла ванны, при этом образуется общая ванна материала шва, а далее при остывании формируется сварное соединение.

Подготовка горизонтальных стыков под сварку производится следующим образом, как показано на видео о ванной сварке. Поверхности стержней и торцы перед выполнением сварки должны быть зачищены от ржавчины, окалины, грязи при помощи стальной щетки или другими способами на длину более 30 миллиметров. Свариваемые стержни устанавливают соосно, с зазором не больше полтора диаметра электрода между торцами.

В качестве формующей детали при сварке вертикальных швов используют штампованную форму из листовой детали, которую без добавления присадочных прутков приваривают к нижнему стержню. Производя постепенно колебательные движения электродом в направлении перпендикулярном осям стержней, все сечение стыка заплавляют. Из ванны излишек шлака удаляют черпаком. Далее конец верхнего стержня прихватывают к нижнему, а после этого переходят к заполнению формы наплавленным металлом. Чтобы выпустить шлак, прожигают отверстия электродом в стенке формы, потом их заваривают.

Сам процесс ванной сварки арматуры производиться при больших токах. К примеру, если у вас электроды диаметром 5-6 миллиметров, то ток сварочный достигает 400-450 A. При низких температурах сварку производят током больше установленного на 10-12%. Между торцами свариваемых стержней зазор должен быть не меньше двойного диаметра электрода.

Можно сварку производить одним или несколькими электродами. Рекомендуется использовать электроды УОНИ-13/55. Помните, что данный способ довольно хорошо уменьшает расход электроэнергии и электродов, а также уменьшает себестоимость сварочных ворот и снижает трудоемкость.

Если сварка производится трехфазной дугой, то следует зазор устанавливать примерно на 1,5-2,0 миллиметра больше, чем максимальный размер электрода в поперечнике. Неточность совпадения осей свариваемых стержней не должна быть более 5% от диаметра самих стержней. Чтобы предохранить от дальнейшей деформации, а также в случае большой длины стержней, стоит придать им перед сваркой «обратный прогиб».

Стальной скобой из стержней или листового металла охватывается снизу место стыка, который не дает возможности вытеканию жидкого металла ванны. Дополнительно по краям скобы при сварке арматуры ванным способом ставятся боковые ограничители, для того чтобы не было растекания шлака по стержню. Ограничители и скобы производят из малоуглеродистой стали.

У стержней при ванном методе сварки может быть зашлаковка их торцов, в частности в нижней части стыка, и это снижает прочность соединения. Причиной такой зашлаковки может быть довольно быстрый отвод теплоты от торцов свариваемых стержней. Чтобы уменьшить зашлаковку, нужно заранее подогревать торцы. Также следует увеличивать охлаждение наружных участков шва с помощью искусственного охлаждения формы или применять формы из металла, который более теплопроводный, например, из меди. Шлаки собираются в таком случае вблизи стыка, где отвод тепла происходит наиболее интенсивно.

Формы для сварки ванным способом

Ванночки (скобы-накладки) для сварки арматуры используются для создания стержней, длина их больше длины стандартной выпускаемой арматуры. Инвентарные формы наиболее долговечны, если они изготовлены из меди. Разъемные формы для ванной сварки обычно изготавливают из любых марок меди с помощью литья, штамповки или из графита, а также механической обработкой. Формы запрещается изготавливать из сплавов латуни, бронзы и меди.

При очень стесненных рабочих условиях для сварки горизонтальных стыков используют неразъемные медные желобчатые подкладки. Оборачиваемость, то есть количество стыков, которые сварены в одной форме без проведения ее ремонта, в зависимости от самого способа изготовления достигает 100-150 стыков.

Приблизительно в 2-2,5 раза оборачиваемость графитовых форм меньше, чем медных. А также графитовые формы гигроскопичны и нуждаются в прокалке перед сваркой. Практически любая инвентарная форма при сварке первого стыка может быть испорчена при условии не соблюдения техники сварки.

Теперь вы знаете, когда принято использовать технологию ванной сварки стальных прутьев. Самый главный довод в пользу этой методики – экономия, так как уменьшается расход металла, который используется на производство накладок. К тому же стыки выглядят аккуратно и компактно. Осталось только просмотреть видео о ванной сварке арматуры и можно смело соединять прутья между собой.

Технология выполнения работы

Ванная сварка может проходить ручным, полуавтоматическим и автоматическим способом. Более широкое применение получила ручная одноэлектродная сварка стыковых соединений.

В независимости от метода исполнения, процесс работы нужно выполнять плавно, но непрерывно. Сварочная работа ванным способом проходит в несколько этапов.

  1. Подготовка к работе. Концы стержней зачищают от загрязнений, подрезают под прямым углом. Устанавливают прутья, оставляя зазор, равный 1,5-2 диаметрам электрода.
  2. Установка скобы. На место стыка стержней устанавливается скоба-ванночка, которая предотвратит растекание жидкого металла.
  3. Процесс сварки металла. Начиная от любого края, электродом ведут к центру плавными движениями, без остановки. Таким образом, равномерно расплавляются концы прута и сам электрод.
  4. Полость ванны заполняется раскаленным сплавом. Поверху образуется ровная корка из шлаков и пузырьков газа, что защищает сплав от воздействия внешней среды до момента полного застывания.
  5. Подгонка деталей. Не дожидаясь затвердевания расплава, специалисты обстукивают шов и лишний шлак.
Читайте также:  Сварка арматуры внахлест: особенности технологических процессов для осуществления работ

Электрод нельзя резко отрывать от расплава, нужно плавно вести его вдоль направления шва, закончив работу по центру ванночки. Качество работы можно проверить с помощью гамма-лучей.

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.

Особенности сварки

Описываемый метод ванной сварки имеет также ряд дополнительных особенностей, которые вам необходимо знать. Сварка ванным способом не так уж сложна, но это все-таки полноценная технология, со своими нюансами.

сварка арматуры в ванночке

Во-первых, ванную сварку нужно выполнять беспрерывно. Это очень важно для равномерного плавления. Ведь у некоторых металлов температура плавления настолько высока, что требует много времени. А благодаря непрерывному процессу металл плавится гораздо быстрее.

Во-вторых, во время сварки на поверхности металла могут образовываться пузыри из шлака и защитного газа (если вы используете его). Выше мы писали, что для их выхода нужно сделать небольшое отверстие в ванночке. Это действительно так. Но не воспринимайте шлак, как нечто чужеродное. Он наоборот защищает соединение от окисления.

Сварка арматуры ванным способом также предполагает образование защитной корки на поверхности соединения. Если она образовалась, значит вы соблюдали технологию и выполнили работу правильно. Не нужно сразу счищать корку, подождите, пока металл остынет. А пока деталь горячая ее можно аккуратно обстучать, чтобы вывести излишнее напряжение.

Пару слов о движении электрода. Не нужно держать его неподвижно на месте стыка, надеясь, что тепловая энергия сама распределиться по детали и металл равномерно расплавиться. Это частая ошибка у новичков. Движения должны быть поступательными, вместе с этим вы должны захватывать нерасплавленные кромки.

Скорость работы не должна быть слишком быстрой или слишком медленной. Если вы будете работать слишком быстро, то просто не расплавите металл до нужной температуры и соединение получится некачественным (хотя на первый взгляд может показаться, что все хорошо). А если вы наоборот будете работать слишком медленно, то не сможете расплавить металл равномерно и он распределится в ванночке так, что готовое соединение будет пористым и хрупким. Почитайте ГОСТы, чтобы знать, какая скорость сварки считается оптимальной.

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.

Достоинства

В сравнении с другими технологиями высокотемпературной стыковки арматуры, ванный метод имеет ряд преимуществ:

  • метод применим для неподвижных частей металлоконструкций, нет необходимости их поворачивать для создания соединения по всей поверхности;
  • в процессе расплава происходит равномерный, а не точечный разогрев прутков;
  • диагностику шва можно производить доступным гамма-лучевым методом;
  • для работы используется обычное сварочное оборудование;
  • в результате сварки образуется качественное соединение;
  • затраты на расходные материалы минимальные – стальная форма служит дополнительным ребром жесткости;
  • подобрать формы под размер прутка достаточно просто, они выпускаются в широком ассортименте.

Технология ванной сварки

Как и все процессы, технология ванной сварки делится на два этапа: подготовка и сама сварка.

Подготовительный процесс

Сюда входит две операции:

  1. Очистка концов арматурных стержней металлической щеткой до блеска. Основная задача – удалить участки ржавчины, грязи, краски и прочих материалов, препятствующих получить высокое конечное качество. Размер очистки – 30 мм (минимум) на каждом конце.
  2. Приварить к нижним плоскостям стыкуемых стержней точечной приваркой инверторную форму. Она будет создавать емкость, в которой будет собираться расплавленная сталь.

Основной этап

Сразу надо оговориться, что основной металл, который будет заполнять собой ванночку – сталь арматуры. Поэтому электрод подводят к торцу одного из стержней и начинают его расплавлять, двигая расходником по всей площади торца: круговыми движениями или из стороны в сторону. Затем работа переходит на противоположный торец соединяемой арматуры. И так поочередно до полного заполнения ванночки расплавленным металлом.

Внимание! Все движения должны быть легкими, потому что расплавка производится при высоких токах. К примеру, если используются электроды диаметром 7-8 мм, то к ним подается ток силой 400-450 ампер.

Сварка арматуры продолжается до тех пор, пока расплавленная сталь не закроет собой соединяемые стержни. На этом работа не заканчивается, надо правильно провести окончательные манипуляции, чтобы равномерно еще раз прогреть весь собранный в форме металл для равномерного его остывания. Просто электродом вращают между концами соединяемой арматуры, но не сильно. Теперь можно заканчивать процесс ванной сварки.

Даже самая небольшая по объему ванночка не заполниться металлом, если используется для расплавки один электрод. Как минимум, будет израсходовано 4-5 расходников. Поэтому сварщик, который выполняет данный вид сварки, должен обладать опытом и навыками, где основной – скорость замены электродов. На это выделяется не более 5 секунд. После этого временного периода сталь просто начнет застывать. И все проделанные манипуляции – ноль. Неравномерно остывающий металл – снижение качества соединения.

Комплект оборудования

Сварка ванным способом — очень удобный метод, поскольку не требуется какого-то специального оборудования. Вам достаточно иметь в своем арсенале сварочный аппарат, способный работать на постоянном токе от бытовой розетки и выдающий большие значения сварочного тока. Как вы понимаете, это обычный инвертор средней ценовой категории. Для этого подойдет и небольшой компактный сварочник, предназначенный для бытовых целей.

Что касается ванночек, то их необходимо приобретать исходя из того, какое соединение вам нужно, и какую деталь вы собираетесь варить. Мы можем посоветовать ванночки С14-Мn, С15-Рс и С16-Мо для горизонтальных соединений. Также учитывайте, что чем ванночка длиннее, тем качественнее получится соединение, поскольку вы сварите больший объем металла.

ванночки для сварки арматуры

Помимо этого у ванночек есть своя допустимая рабочая температура. Перед сваркой убедитесь, что температура плавления ванночки выше, чем температура плавления арматуры (или любого другого изделия, с которым вы собираетесь работать).

Ванную сварку можно комбинировать с другими методами соединения металлов. Например, со сваркой в среде защитных газов. В таком случае вам дополнительно понадобится баллон с инертным газом, например, аргоном . Также вы можете использовать в своей работе покрытые плавящиеся электроды. Новичкам советуем электроды МР-3 и АНО, они есть во всех магазинах и стоят недорого. Диаметр электрода подбирайте исходя из толщины металла.

Если нужно сварить ответственные металлоконструкции, то лучше приобрести электроды марки УОНИ. Не лишним будут средства индивидуальной защиты. Такие как маска (лучше купить маску-хамелеон ), роба, перчатки и подходящая обувь, которая не будет проводить ток. Экипировка нужна прежде всего для вашей безопасности.

Источники

  • https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/chto-takoe-vannaya-svarka.html
  • https://dzgo.ru/raboty/vannaya-svarka-armatury-kolonn.html
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/vannaya-svarka/
  • https://svaring.com/welding/vidy/vannaja-svarka-armatury
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/tehnologiya-svarki-armatury-vannym-sposobom.html
  • https://PokVorota3.ru/obrabotka-metallov/vanno-shovnaya-svarka.html
  • https://master-pmg.ru/raboty-po-metallu/vannaya-svarka-armatury.html
  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/vidy-i-sposoby-svarki/tehnologiya-soedineniya-s-pomoschyu-vannoy-svarki
  • https://osvarka.com/vidy-i-sposoby-svarki/vannaya-svarka-armatury
  • https://svarkaipayka.ru/tehnologia/drugoe/vannaya-svarka-armaturyi.html
  • https://met-lit.ru/raboty-s-metallami/svarka-armatury-vannym-sposobom.html
  • https://co-vally.ru/obrabotka/svarka-vannym-sposobom.html
  • https://skbalkon.ru/processy-i-tehnologii/vannochki-dlya-svarki-armatury.html
  • https://tutsvarka.ru/vidy/vannaya-svarka
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-armatury-vannym-sposobom
  • https://viascio.ru/materialy/armatura/tehnologiya-svarki-armatury

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию