Технология сварки 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.  

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.

Способы

Существует несколько методов сварки арматуры. Каждый способ применяется в зависимости от конкретной ситуации и для решения определенных задач.

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.

Сварка внахлест

Такая технология чаще всего используется для элементов армокаркаса, которые не подвергаются повышенным нагрузкам. Это означает, что подобная сварка арматуры для фундамента не подойдет. Тоже самое касается и конструкций, испытывающих большие нагрузки на изгибах. Подобный тип соединения считается самым ненадежным и наименее прочным.

Принцип такого стыкования металлических стержней заключается в соединении прутков в продольной плоскости, при смещении их концов до 30 см друг на друга. Чем больше делается нахлест, тем большей прочностью будет обладать свариваемая конструкция.

Сварка арматуры внахлест выполняется с двух сторон соединения, что может вызвать неудобства, если один из сварочных швов будет находиться сверху, а другой снизу. В этом случае до нижнего шва бывает очень сложно добраться.

Полезно! Чтобы стержни лучше стыковались их концы необходимо зачистить с помощью железной щетки и обработать абразивными инструментами, чтобы стыкуемые поверхности были плоскими.

Сваривать каркасы арматуры нужно в определенном режиме, который будет зависеть от сечения металлических стержней. Допустим, вы используете изделия диаметром 5-8 мм. В этом случае для сварки необходимо использовать электроды с сечением 3 мм. Для стержней на 8-10 мм, потребуется расходник на 4 мм. Если диаметр прутков более 10 мм, то применять нужно электроды диаметром 5 мм.

Полезно! Электроды для сварки арматуры внахлест можно использовать любые, но чаще всего строители применяют расходники АНО и МР.

Также необходимо учесть силу тока, которая потребуется для стержней разного диаметра:

  • для стержней диметром 5 мм, потребуется 200 А;
  • 6 мм – не более 250 А;
  • 8 мм – 300 А;
  • 10 мм – 350 А;
  • 20 мм – 450 А.

Подробнее о нахлесточном соединении смотрите в видео:

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.

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.

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.

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.

3 Как варить арматуру в ванне – особенности методики

Имеется три варианта сварки в ванной:

  • в керамической форме (полуавтоматическая);
  • одно- и трехфазной электродугой в стальной скобе (ручная методика);
  • в медной форме (автоматическая ванно-шлаковая).

Максимально экономичным способом признается вариант, когда накладки в процессе сварки не применяются, так как на их изготовление не нужно затрачивать трудовые ресурсы и лишний металл. Соединение без накладок, кроме того, обеспечивает более компактный стык.

Соединение арматуры сваркой в ванне осуществляется при токах с большими величинами. Он может достигать 450 ампер в тех случаях, когда используются 5–6-миллиметровые в диаметре виды электродов. Если сварочная процедура выполняется при пониженных температурах воздуха, применяют ток примерно на 10 процентов выше стандартного. Для соединения арматуры в ванной профессионалы советуют пользоваться стержнями УОНИ-13/55.

При сварке дугой с тремя фазами необходимо оставлять зазор на 2 (минимум на 1,5) сантиметра больше, нежели диаметр эксплуатируемого электрода. При этом величина несовпадения осей арматурных элементов не может превышать показателя пять процентов от сечения самих электродов. Рекомендуется перед сварочными работами придавать «обратный прогиб» арматуре, если используются прутки большой длины.

Нередко торцы стержней при ванной сварке зашлаковываются, что вызвано быстрым отводом от них тепла. Это приводит к уменьшению надежности сварного соединения. Снизить вероятность зашлаковки можно очень просто:

  • осуществить подогрев торцов перед началом сваривания;
  • применять металлические формы из теплопроводных компонентов (обычно в качестве такового выступает медь).

Еще один нюанс. Место стыка при ванной методике соединения арматуры обтягивают скобой (снизу), сделанной из листовой стали с малым содержанием углерода, либо из прутков. Такой обхват удерживает жидкий металл и не дает ему вытекать. Для увеличения эффекта зачастую по краям скобы вдобавок монтируют особые ограничители, которые не позволяют шлаку растекаться по стержню.

Добавим, что накладные скобы нельзя производить из бронзовых, латунных и медных сплавов. Чаще всего их делают из чистой меди. В этом случае они служат очень долго и не приносят никаких «сюрпризов» в процессе сварки по описанной нами методике.

Соединение для фундамента

Как уже было сказано ранее, наиболее активно арматура применяется в строительной сфере, в частности при капитальном строительстве. Поэтому сварка арматуры для фундамента является популярным и востребованным процессом. Фундаменты несут значительные нагрузки, поэтому их прочность должна быть на высоком уровне. Перегрев металла приводит к изменению структуры и ослаблению прочностных характеристик. Следовательно, сварка должна проводится на специализированных предприятиях либо на строительных площадках высококвалифицированными исполнителями.
Таким образом, сварка арматуры для фундамента включает несколько этапов:

  • ОТК проводит проверку качества материалов, некачественная арматура отбраковывается;
  • стержни зачищаются от ржавчины и других загрязнений, подвергаются разметке и резке;
  • заготовки соединяются в плоскую конструкцию путем прихватывания элементов;
  • проверяется соответствие конструкции техническому плану;
  • в случае несоответствия производится корректировка, в остальных случаях – определяется длина сварных швов и последовательность сваривания;
  • окончательное соединение всей конструкции осуществляется также поэтапно: после сварки очередного шва следует дать ему остыть, проверить металл на наличие микротрещин.

Кроме этого, сварные арматурные конструкции применяются в малоэтажном строительстве. Следовательно, сварка арматуры для фундамента может проводится и в домашних условиях. В подобных случаях исполнителю понадобится простые сварочные устройства ручного или автоматического режима (например, инвертор).

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.

Точечная контактная сварка

В этом случае процесс стыковки стрежней происходит в автоматизированном и механизированном режиме. Контактная сварка арматуры считается самой быстрой, за счет повышенной производительности. Однако, у этого метода есть два весомых недостатка:

  1. Варить стержни можно только в цеху, соответственно выполнять сварочные работы непосредственно на объекте невозможно.
  2. Сварочное оборудование отличается большой массой, а аппараты расходуют много электроэнергии.

Технология контактной сварки основывается на том, что ток хорошо проходит через металлические тела. В местах, где сопротивление повышенное (в точках стыкования стержней) происходит большее выделение тепловой энергии, за счет чего прутки плавятся и соединяются.

Существует два способа сварки контактного типа:

  1. непрерывное оплавление (применяется при использовании арматуры высшего класса А-1);
  2. оплавление с перерывами, при учете предварительного нагрева прутков (применяется для остальных классов арматуры).

Если армирующий каркас сваривается с непрерывным оплавлением, то для этого потребуется плотность тока от 10 до 50 А/мм2. В этом случае на сварку уйдет не более 20 секунд (в зависимости от сечения стальных прутьев).

Также необходимо учитывать удельное давление зажимов, которое также будет зависеть от сечения и класса стержней. Например, для арматуры высшего класса А-1 потребуется давление от 30 до 50 МПа, а для стержней А-2 необходимо будет увеличить этот показатель до 60-80 МПа.

Полезно! Перед использованием губок для сварки их нужно зачищать или менять, так как от этого будет зависеть качество проводимых работ.

Сваренные швы, произведенные контактным методом сварки необходимо проверять визуально. Если поученный стык напоминает приплюснутую конструкцию, оснащенную бортиками между двумя концами стержней, то работа была выполнена качественно. Если же на стыке образовалась бочкообразная конструкция, то подобное соединение не будет надежным.

Сварка гребенкой и несколькими электродами

Этот способ называется многоэлектродной сваркой, где используется специальный держак, называемый гребенкой. В него вставляется сразу несколько электродов (3-5 шт.). Принцип расплавления арматуры здесь точно такой же, как и в случае с одним расходником. Но есть и свои особенности.

  1. Зажигают дугу электродов не об арматуру, а об металлическую ванночку, чаще о ее днище. Просто об один торец одновременно сразу несколько электродов не разжечь.
  2. Для упрочнения стыка электроды периодически опускают в расплавленный металл, чтобы прогреть его.
  3. Можно зазор между прутками арматуры не оставлять, прижимая их плотно друг к другу.
  4. При вертикальном расположении арматуры не стоит сильно отклонять электроды от перпендикулярности к оси соединения.

Этот способ при соединения арматуры внутри бетонных конструкций используется редко. Он непростой, не все сварщики им владеют. Лучше для этого использовать разъемные формы из меди или графита, что увеличивает себестоимость процесса.

Одно- и многоэлектродная сварка ванным способом

Это интересно: Что такое диффузионная сварка?

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.

1 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.

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.

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:

  1. Зачищаются жесткой металлической щеткой концы прутков от окалины, грязи или коррозии;
  2. 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

Краткая характеристика

Ванная сварка — это способ сваривания металлических изделий, во время которого применяется приспособление с U-образной формой. У него имеется несколько наименований — ванночки или скоба накладка для сварки арматуры. Это и легло в основу названия данного способа сваривания. Части арматуры погружаются в скобу-ванночку, расплавленная сталь заполняет ее до краев. После этого металл застывает, образует шов с высокой прочностью.

Чтобы расплавленная сталь не вытекала с торцов ванночки, помещаются ограничительные элементы. А в конце сварочного процесса ванночки соединяются с арматурой и расплавленной сталью. Встречаются накладки съемного типа, которые выполняются из меди, ее сплавов, керамики, графита. Данные варианты предназначены для многократного применения.

Ванная сварка арматуры может проводиться при помощи одного или нескольких электродов. Этот способ сваривания позволяет сваривать металлические элементы в любом положении в пространстве, кроме потолочного. Размер накладки должен быть больше, чем параметры диаметра арматуры. От краев ванночки до свариваемого элемента должно быть не меньше 15 мм.

Если изделия находятся в горизонтальном расположении, то для создания ванны стальная накладка приваривается к соединяемым арматурным стержням в зоне их стыка. Во время сваривания стержней, которые находятся в вертикальном положении, применяются штампованные стальные формы. Они привариваются к торцевой области изделия, которая имеется снизу.


Используемое оборудование

Что это такое — сварка ванным способом, мы рассмотрели, но все же нужно знать, какое оборудование должно применяться во время этого процесса. Именно это важное условие, от которого зависит качество и прочность сварного соединения.

Фото: сварочные изделия

Обычно во время ванного сваривания используются следующие элементы:

  1. Сварочный аппарат. Этот элемент снижает напряжение до 220 вольт и вырабатывает постоянный ток с большой силой. Его называют сварочным инвертором, у него предусмотрен полный набор функций и режимов. В настоящее время производятся приборы небольших размеров, которые можно применять в домашних условиях.
  2. Скобы накладки для сварки арматуры. Данные изделия стоит выбирать в соответствии с видом соединения и характером свариваемых элементов. Для горизонтальных рекомендуется применять такие варианты, как С14-Мn, С15-Рс, С16-Мо.
  3. Для защиты расплавленного металла в сварочной ванне в некоторых ситуациях может потребоваться создание среды из инертного газа, обычно это требуют качества свариваемых материалов. Для этих целей рекомендуется применять небольшие баллоны с инертным газом, которые имеются в продаже.
  4. Электроды плавящегося типа. Они могут иметь разное покрытие из алюминия, меди, стали и других сплавов. Для рядовых работ подойдут стержни марок МР-3 или АНО, их диаметр должен быть в пределах 2-4 мм. Данные расходные материалы можно всегда найти в продаже. А вот для оборудования ответственного назначения подходят только стержни УОНИ.
  5. Защитная маска сварщика. Наиболее подходящим вариантом для сварочных работ будет изделие, которое закрепляется на голове. Дополнительно нужна одежда и перчатки из защитного материала. Изделия должны защищать от ультрафиолетовых лучей, брызг расплавленного металла.

Как выбрать электроды?

При проведении сварочных работ часто используют следующие типы электродов:

  1. УОНИ-13/55У. Подходят для сварки с формированием ванны расплавленного металла. Электроды обеспечивают высокое качество сварного шва.
  2. АНО-21. Используется с инверторами для сварки арматуры прямо по ржавчине без зачистки. Позволяет располагать электрод под любыми углами к свариваемой поверхности.
  3. ТМУ-21У. Применяют для дуговой сварки ответственных конструкций. Специальная обмазка гарантирует отсутствие разбрызгивания расплавленного металла, а также стабильное горение дуги. Шлак отделяется без проблем.
  4. УОНИ-13/45. Используются исключительно для арматурных прутков, выполненных из низколегированной или углеродистой стали. Шов обладает оптимальным соотношением прочности и пластичности, поэтому под нагрузкой не лопается и не растрескивается.
  5. ОЗС-12. Самый лучший выбор, если требуется создать сварочный шов с равномерной структурой без пор, шлаков и окислений.

Опытные сварщики 5 разряда могут самостоятельно выбрать оптимальный электрод для создания шва, который полностью будет соответствовать требованиям по эксплуатации конструкции. Но чаще всего в проекте есть предписания с требованиями к сварному шву и виду используемого электрода.

Диаметр прутков выбирается так:

  1. Для арматуры диаметров 5-8 мм используют электроды с сечением до 3 мм.
  2. Для прутков диаметром 8-10 мм рекомендуется применять электроды, сечение которых составляет 3-4 мм.
  3. Для толстой арматуры с диаметром от 10 мм используют электроды диаметром от 4 мм.

По маркировке осуществлять подбор можно так:

  • «Н» – для наплавки металла;
  • «У» – для сплавов с низким содержанием углерода;
  • «Т» – для легированных сталей с повышенной термостойкостью;
  • «Э» – универсальные электроды, предназначенные для создания пластичных швов.

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

Режим сварки

Ванная технология соединения арматуры чаще всего используется для стыковки прутьев большого диаметра. Поэтому режим сваривания – один из важных критериев добиться высокого качества стыка. В состав режима входят: диаметр электрода, сила тока, и все это зависит от диаметра свариваемых арматурных стержней. Зависимость здесь такая:

Диаметр арматуры, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А
20-25 5 230-260
36, 45 6 300-330
60 7 420
70 8 500

Так как сварка этого типа связана с использованием токов большой величины, то важная составляющая проводимого процесса – техника безопасности. Важно перед началом соединения арматуры с помощью ванной сварки удостовериться, что используемое оборудование, инструменты и приспособления находятся в технически исправном состоянии. Большое внимание надо уделить заземлению, спецодежде и сварочной маске. Обязательно места проведения сварки оборудуются первичными средствами пожаротушения.

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.

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.

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector