Ванная сварка арматуры – это наиболее надежный метод соединения отдельных участков металлоконструкций из легированной стали, обладающей высокой прочностью. На результат сварки влияет ряд факторов, один из которых – соосность соединяемых отрезков.
При проведении обычной сварки встык качество шва будет ненадежным, соединение поломается рядом со швом. Поэтому разработано решение более прочного соединения продольных и поперечных участков армирующей сетки – метод сварки в ванну. При существенных нагрузках во время эксплуатации, конструкция обладает достаточной жесткостью, а сварочный шов на соединении получается небольшим.
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.
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.
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:
- Ручная электродуговая сварка.
- Полуавтоматическая электрошлаковая.
- 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.
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.
Также могут применяться элементы с резьбовыми соединениями. В этих случаях на стержнях нарезают избу. У ванночки поверхность составляет примерно три четверти круговой. У неё внутри также имеется резьба. В этом случает детали можно надёжно зафиксировать. Такая ванночка является одноразовой.
Медные многоразовые формы для сварки Источник partia-service.ru
Преимуществом такого варианта является простота соединения деталей. В качестве недостатка можно рассматривать необходимость наличия резьбы. Если её нет, то потребуется произвести её нарезку.
Графитовые ванночки для сварки Источник rynokdoma.ru
Применяемое оборудование
Сварка арматуры может осуществляться при наличии следующего оборудования и материалов:
- однофазный либо трехфазный сварочный аппарат на 220 вольт, обеспечивающий постоянный ток;
- ванночки (скобы-накладки). Их следует подбирать в соответствии со швом, характером свариваемых изделий;
- баллоны ограниченного объёма с инертным газом;
- плавящиеся электроды с покрытием из различных сплавов;
- необходимая одежда специального назначения с целью защиты от УФ-лучей и брызг жидкого металла. Также требуется защищающая маска.
Примерная стоимость сварочных аппаратов на Яндекс.маркет
Видео описание
Ванная сварка. «Западно-уральский аттестационный центр». АСОИК.
Сварка арматуры ванным способом может пригодиться при проведении квартирного ремонта. Например, такие соединения востребованы при установке стяжки для технического слоя пола.
Ванночки для сварки арматуры Источник svarkaipayka.ru
Достоинства и недостатки метода
Ванная сварка имеет ряд достоинств:
- на протяжении расплава происходит равномерный разогрев прутков;
- для каждого прутка достаточно легко подобрать формы под его размер, поскольку они доступны в большом ассортименте;
- для работы применяется общедоступное оборудование для сварки;
- минимальные расходы на потребляемые материалы;
- нет необходимости в кантовке конструкций;
- путем использования гамма-излучения есть возможность проверить качество сварки.
Также имеются некоторые недостатки:
- постоянное соблюдение точного температурного режима. Необходимо следить за тем, чтобы качество шва не пострадало;
- высокая стоимость медных, использующихся много раз ванночек;
- использовать стальные ванны можно только один раз;
- расходуется большое количество стальных ванночек;
- обязательный подготовительный этап, отнимающий большое количество времени;
- охлаждение должно происходить постепенно для того, чтобы не образовалось большое количество шлакового слоя.
