Типы сварочных соединений (стр. 3 из 6)

Сварные соединения арматуры стержней с накладками, круглыми или уголковыми могут быть длинными и короткими. При этом накладки могут смещаться по длине. Дуговую сварку арматуры выполняют фланговыми швами: двумя односторонними, двумя двусторонними, четырьмя двусторонними, односторонними с «усом» (рис. 2). При сварке арматуры двусторонними швами при наложении второго шва с обратной стороны соединения в нем могут возникнуть продольные горячие трещины. Чтобы предупредить возникновение такого вида трещин необходимы тщательный выбор типа электродов и строгое выдерживание технологического режима дуговой сварки. В зависимости от диаметра стыкуемых стержней протяженные сварные швы могут быть однопроходными и многопроходными. Ток для дуговой сварки выбирают в зависимости от типа электродов. При этом при дуговой сварке арматуры в вертикальном положении ток должен быть на 10–20% меньше, чем для горизонтальных стержней.

Рис. 2.

Ручная дуговая сварка арматуры многослойными швами без дополнительных технологических элементов

При небольших объемах работ и наличии сварщиков высокой квалификации возможна дуговая сварка арматуры многослойными швами без формующих элементов. Таким способом рекомендуется вести дуговую сварку стыковых соединений арматуры в вертикальном положении следующих классов арматурной стали: A-1 (Ø 20 – 40 мм), А-2 (Ø 20–80 мм), А-3 (Ø 20–40 мм). Конструктивные формы торцов арматурных стержней при их стыковке показаны на рис. 3. Формы разделки, углы скосов и их направление, притупление и их размеры, зазоры между торцами стержней стандартизированы.

Рис. 3. Стыковые сварные соединения арматуры, выполненные без дополнительных элементов

а – вертикальных однорядных соосных стержней при свободном доступе с двух сторон к месту сварки; б-то же, при доступности соединения с одной стороны; в-горизонтальных соосных стержней с разделкой торцов

Дуговую сварку арматуры выполняют одиночным электродом. Сварной шов накладывают сначала с одной стороны разделки, затем с другой на всю ее ширину. В процессе заплавления разделки наплавленный металл периодически очищают от шлака. Режим дуговой электросварки устанавливают в соответствии с паспортными данными электродов. Обычно для этого вида электросварки применяют электроды с фтористокальциевым покрытием типа Э55 или Э50А.

Ручная дуговая сварка арматуры с принудительным формированием шва

В ряде случаев по проекту необходимы сварные швы крестовых соединений арматуры с принудительным формированием шва. Для таких арматурных изделий рекомендуется применять стержни диаметром 14–40 мм из стали классов A-1, A-2, А-3. Предварительно стержни собирают в кондукторах, обеспечивающих плотное их примыкание друг к другу, или же фиксации стержней достигают с помощью прихваток сваркой. При этом кондукторы и прихватки не должны препятствовать установке формующих элементов.

Ручная дуговая точечная сварка прихватками двух стержней

В условиях строительной площадки при возведении монолитных железобетонных конструкций зданий и инженерных сооружений в качестве арматурных изделий широко применяют сетки и каркасы, изготовляемые по месту. В таких изделиях имеется множество различных крестовых соединений, сварку которых производят с помощью ручной дуговой сварки точками.

Ограниченное применение большинства марок стали классов А-2 и A-3 вызвано тем, что при точечной сварке в контакте крестового соединения стержней быстро отводится теплота от наплавленного металла, что приводит к местному закаливанию стали, а следовательно, и к повышению ее хрупкости. Особенно чувствительны к указанным термическим воздействиям среднеуглеродистые и низкоуглеродистые арматурные стали.

Ванная полуавтоматическая сварка арматуры под флюсом

Сварка арматуры с применением техники ванной полуавтоматической сварки горизонтальных арматурных стержней выполняется с помощью дополнительных технологических элементов: разъемных форм или съемных подкладок (стальных, медных, графитовых). Наиболее благоприятные условия кристаллизации металла шва создаются в медных и графитовых формующих устройствах, что позволяет получить металл шва с высокими показателями механических свойств.

Формующие устройства устанавливают симметрично зазору между торцами стыкуемых стержней арматуры (рис. 4). На расстоянии 40–50 мм от вертикальной оси стыка на стержни накладывают 2–3 витка шнурового асбеста для плотного примыкания арматуры к форме. Затем в плавильное пространство засыпают 20–30 г. флюса. Если используют медные формы, то до их установки флюс засыпают на дно формы слоем в 5–7 мм. Такая мера позволяет усилить сварной шов в нижней части стыка.

Рис. 4. Установка разъемных форм и медной подкладки на свариваемые стержни при ванной сварке арматуры

1 – шпуровой асбест; 2 – флюс; 3 – центрирующая рамка – указатель границ плавильного пространства

Возбуждают сварочную дугу, касаясь концом проволоки нижней кромки торца арматурного стержня. Проплавление нижней части торца стержня происходит при колебательных движениях проволоки поперек оси стержней в течение 5–15 с. Затем аналогичную операцию проплавления выполняют со вторым стержнем. Схемы перемещения конца электродной проволоки во время сварки арматуры при заполнении ванны жидким металлом показаны на рис. 5. При сварке арматуры диаметром 45 мм и более можно использовать присадку в виде металлической крупки, опилок, рубленой проволоки в количестве 25–35% от объема металла сварного шва. Для поддержания оптимальной глубины шлаковой ванны (15–20 мм) периодически порциями добавляют флюс.

Рис. 5. Схемы перемещения конца электродной проволоки (показано стрелками) при полуавтоматической ванной сварке горизонтальных стержней арматуры (форма условно не обозначена)

а – в начальный период проплавления нижних кромок торцов стержней (к – точка касания электродной проволокой торцов стержней для возбуждения дуги); б – в процессе заполнения разделки стержней; в-на заключительном этапе 1 – флюс; 2 – электродная проволока; 3 – шлаковая ванна; 4 – металл шва.

Дуговую сварку стыковых соединений вертикальных стержней под флюс, как правило, выполняют в съемных медных или графитовых формах. После возбуждения дуги конец электродной проволоки перемещают колебательными движениями по схеме, приведенной на рис. 6. После полного проплавления торца нижнего стержня во избежание подреза верхнего стержня в процессе электросварки регулируют напряжение, снимая его ступенями на 15–25% (2–4 раза). Режим ванной дуговой сварки стыковых соединений вертикальных стержней аналогичен сварке горизонтальных арматурных стержней.

Рис. 6. Схемы перемещения конца электродной проволоки при полуавтоматической ванной сварке стержней со скосом торца нижнего стержня к сварщику (форма условно не обозначена)

а – в начальный период проплавления нижней части торца нижнего стержня; б – в процессе проплавления средней части торца нижнего стержня; в-то же, срезанного торца верхнего стержня и заплавления разделки стержней; г – на заключительном этапе

1 – арматурный стержень; 2 – электродная проволока; 3 – флюс; 4 – шлаковая ванна; 5 – металл шва.

Полуавтоматическая сварка арматуры открытой дугой голой проволокой (СОДГП) на стальной скобе-накладке

Полуавтоматическую сварку арматуры открытой дугой голой проволокой (СОДГП) применяют для сварки соединений вертикальных и горизонтальных стержней при установке арматуры монолитных железобетонных конструкций и в монтажных условиях. Эта сварка арматуры многослойная и производится с помощью легированной сварочной проволоки диаметром 1,6 и 2 мм марок Св-20ГСТЮА и Св-15ГСТЮЦА. Сборку стыковых соединений арматурных стержней ведут на остающихся стальных желобчатых накладках. Накладки эти крепятся к арматурным стержням двумя прихватками.

Рис. 7. Техника наплавки многослойных швов при дуговой сварке арматуры открытой дугой голой проволокой горизонтальных соединений стержней (цифры указывают порядок наплавки слоев)

При сварке горизонтальных стержней арматуры используют легирующую проволоку диаметром 2 мм. Последовательность и схема перемещения проволоки при заполнении разделки показана на рис. 7.

В процессе заплавлення разделки возможен перегрев арматурных стержней. Во избежание этого рекомендуется вести последовательно дуговую сварку арматуры двух-трех соединений. В этом случае разделку первого стыка заплавляют на 60–70% его объема после чего переходят на второй стык, а затем на третий. Заполнив наплавленным металлом третий стык на 60–70% объема вновь переходят на первый стык, заполняют все его плавильное пространство наплавленным металлом и в той же последовательности заваривают остальные стыки. Заканчивают электросварку стыка путем наплавки двух фланговых швов с катетом 8–12 мм. Стыки вертикальных стержней арматуры сваривают так же как и горизонтальных. После заплавлеиия стыкового пространства фланговые швы накладывают в направлении сверху вниз. Последовательность накладки сварных швов показана на рис. 8.