Что такое сварочная ванна

Обновлено: 18.05.2024

сварочная ванна [welding pool] — объем жидкого металла, образующийся при расплавлении основного и (в некоторых случаях) присадочного металлов при сварке плавлением для полного заполнения сварного шва.
Смотри также:
— Ванна
— шлаковая ванна
— ванна для термической обработки
— алюминиевая ванна
— электролизная (электролитическая) ванна
— травильная ванна
— плавильная ванна

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Смотреть что такое "сварочная ванна" в других словарях:

сварочная ванна — Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии. [ГОСТ 2601 84] Тематики сварка, резка, пайка EN welding bathwelding poolwelding puddle DE Schweißbad FR bain de fusionbain de soudage … Справочник технического переводчика

Сварочная ванна — Molten weld pool Сварочная ванна. Жидкое состояние сварочного шва до застывания как свариваемого металла. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт Петербург, 2003 г.) … Словарь металлургических терминов

Сварочная ванна — 117. Сварочная ванна Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СВАРОЧНАЯ ВАННА — [welding pool; welding bath; welding puddle] часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии … Металлургический словарь

Кратер (Сварочная ванна) — Crater Кратер (Сварочная ванна). В дуговой сварке ослабление в конце валика сварного шва или в расплавленной сварочной ванне. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт… … Словарь металлургических терминов

ванна для термической обработки — [heat treatment tank] ванна (2.) с раствором или расплавом солей, металлов и т. п., в которой поддерживается постоянная температура и нагреваются для закалки или изотермически обрабатываются изделия (полуфабрикаты) из металлов и сплавов. Ванну с… … Энциклопедический словарь по металлургии

Ванна — [bath, tank] 1. Расплавленная среда в металлургическом агрегате. 2. Открытая емкость для жидкой среды: Смотри также: шлаковая ванна сварочная ванна ванна для термической обработки … Энциклопедический словарь по металлургии

Ванна сварочная — – зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Ванна сварочная – часть металла свариваемого шва, находящаяся при… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ванна сварочная — Зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN molten poolweld poolwelding pool DE SchweißbadSchweißgut FR bain de fusion … Справочник технического переводчика

Что такое сварочная ванна?

Разнотипная арматура — это достаточно востребованный стройматериал для каркасного домостроения. Из железобетона, армированного металлическими прутами, производятся сваи, блоки под фундамент, балки, плиты перекрытия. Армированный железобетон очень часто используется также для обустройства фундаментных оснований, цокольных этажей, стен зданий, перемычек для оконных, дверных конструкций, балконных плит, межэтажных лестниц в высотных жилых домах. Стальные пруты используются для укрепления половой стяжки. Применяя в бытовых условиях арматуру, ее приходится соединять между собой. Наилучший способ для этого — ванная технология сварки арматуры.

Специфика технологии

Соединение отдельных металлических элементов в сварочной ванне используется чаще всего для арматурных прутьев диаметром не больше 100 мм, для стыковых фланцев, получаемых с помощью сгибания полос металла крупного сечения, сваривания многорядных арматурных прутов, иных деталей. Еще такая методика сваривания деталей используется в процессе строительства металлических каркасов из арматуры, жилых домов, промышленных сооружений.

Ванная сварка предоставляет возможность получать по всему предмету цельный силовой каркас. При этом технология позволяет производить работы с арматурными прутами под любым углом, в разном расположении.

Чтобы получился желаемый высококачественный результат при выполнении сварных работ, нужно точно выдерживать смещение выпусков, когда параметр смещения осей свариваемых прутьев допускается до 0,05 части диаметра заготовки. Для соблюдения данного параметра в соединениях с совмещением арматурного каркаса необходимо работать в специально предназначенных для этого кондукторах, в которых предусматривается фиксация положения больших стальных прутов. При приемке деталей обязательно проверяются размеры, расположение выпусков арматуры.

Преимущества применения ванной техники сварки

Возможность использования для соединения металлических образцов стандартных инструментов, предназначенных для дуговой электросварки.
Отсутствует потребность в период выполнения работ постоянно поворачивать свариваемую конструкцию.
Возможность контроля качества шовного соединения.

Сегодня технологически различают такие виды ванной сварки, как:

автоматическая шлаковая в сварочной ванне;
ванная полуавтоматическая;
ванная ручная в скобе одно-, трехфазной дугой.

Наиболее экономным вариантом является сваривание стержней из железобетона без использования специальных накладок. А из-за неудобства встраивать накладки в сечения стержней такая методика предоставляет возможность существенно экономить в плане дополнительных расходов на материал и производство накладок, а также снижает трудозатраты.

Ванная сварка арматурных прутьев

Подобная методика соединения используется:

при соединении стальных прутов диаметром 20–100 мм;
для сваривания арматурных стержней в изделиях из железобетона;
для соединения фланцев, изготовленных из полос металла крупного сечения.

Данная методика прекрасно себя показала в процессе сваривания деталей крупных железобетонных конструкции, при возведении жилых домов, производственных зданий. При сваривании целостного каркаса из арматуры данная технология гарантирует высокую прочность, жесткость сооружения по всей длине. Данный вид сварочных работ может также осуществляться в самых разных ракурсах: вертикально, горизонтально, под наклоном. Это значительно облегчает выполнение работ.

Главное преимущество ванного способа — возможность применения обычных инструментов для стандартной электродуговой сварки.

Особенности методики

Сваривание выпусков прутьев арматуры производится в нескольких вариантах:

встык;
при помощи специальных накладок.

Сваривание встык

В данном случае применяется сварочная ванна. Для соединений используются такие виды сварки:

ванно-шовная;
ручная, в инвентарных формах;
электродами покрытого типа;
многослойной порошковой проволокой с использованием специальных подкладок;
порошковой проволокой, имеющей флюсовый сердечник;
проволокой под флюсом (полуавтомат).

Соединение при помощи специальных накладок осуществляется электродуговой ручной сваркой.

Методика сваривания с использованием сварочной ванны предоставляет возможность получать высококачественные соединения, прочные, жесткие металлические каркасные сооружения по всему их периметру. Благодаря возможности выполнять работы в любой плоскости технология сегодня является одной из наиболее востребованных в сфере строительства.

Все о ванной сварке

Существует множество вариантов сварочных технологий. Однако именно поэтому нельзя ограничиться знанием только отдельных методик. Знать все о ванной сварке важно всем сварщикам, даже тем, кто не собирается заниматься такой работой.

Что это такое?

В технологических описаниях очень часто говорится, что ванная сварка — это наиболее надежное и эффективное решение. Подобный метод находит применение и в индустриальных, и в «бытовых» сварочных работах. Сварочной ванной принято именовать тот сегмент шва, где металл достиг точки плавления, и куда попадает материал присадки. Открытие подобного феномена произошло в 1903 году во время исследования процесса ацетиленовой сварки. Специалисты давно выяснили, что сварочная ванна очень даже непроста.

Кажущийся однородным объект на деле состоит из:

области с неполным плавлением металла;

участка, где происходит нормализация;

участков частичной кристаллизации и перекристаллизации;

вручную либо с применением средств механизации;

под прикрытием флюса;

в окружении углекислоты;

Плюсы и минусы

В процессе расплава на всем протяжении прутки подогреваются равномерно. Процесс не требует никакого специфического оборудования и снаряжения. Каждый пруток для ванной сварки позволяет без проблем подобрать подходящую форму сообразно общему размеру. Стоимость используемых расходных материалов доступна практически любому сварщику. При использовании ванной сварки отпадает необходимость кантовать конструкции.

Отследить качество выполняемой работы несложно. Для этого применяют неразрушающий контроль гамма-лучами. Однако у ванной сварки есть не только убедительные плюсы, но и не менее актуальные минусы. Каждая стальная ванна может быть применена максимум один раз. Сварщикам придется скрупулезно следить за тем, чтобы температура шва не отличалась от заданной планки.

Порой достаточно всего небольшого отклонения, чтобы произошли необратимые деформации сварочного шва. Расход сварных ванночек велик, и это точно не способствует экономии. Приготовление к работе должно происходить очень аккуратно, и этот процесс занимает немало времени. Охлаждать металл тоже придется долго, иначе образуется значительное количество шлаков. Впрочем, при аккуратной работе эти проблемы не слишком актуальны.

Где используется?

Главнейшая область применения ванной сварки — это соединение арматуры разных диаметров и колонн. Без арматурных элементов невозможно представить каркасно-монолитное строительство. Их используют в:

перемычках для окон и дверей;

конструкциях цокольных этажей;

В домашних условиях ванную сварку арматуры применяют, чтобы создавать опоры для бетонной стяжки полов. Но этот метод используется не только при работе с арматурой и даже не только в работе со строительными конструкциями. Он нужен, чтобы:

чинить сельхозтехнику и автомобили;

работать с подвижным железнодорожным составом, кораблями, летательными аппаратами;

выпускать крупные промышленные металлоизделия, машины;

налаживать работу трубопроводов, нефтедобывающего и газодобывающего оборудования;

обеспечивать нормальную жизнедеятельность в других сферах.

Оборудование

Ванная сварочная технология имеет множество разнородных вариантов. Для таких работ можно применять даже простые дуговые аппараты ручного типа. Выпуски закрепляются в стальные скобы. Распространен еще и полуавтоматический метод. Сварочная ванна создается тогда внутри формы из специальной керамики. Подобное решение привлекательно:

отсутствием необходимости в накладках (и затраты на них тоже отпадают, конечно);

меньшим расходованием ресурса электродов;

созданием гармоничных швов гладкого вида.

При ванно-шлаковой методике в основном применяют формочки на базе сплавов, содержащих медь. Каркасы из металла, несущие стены, туннели, различные опорные конструкции в основном соединяют вручную. Нет особой необходимости в механизации и при сварке строительной арматуры. Съемные ванночки, в отличие от стальных, можно применять многократно. Какой-либо другой специальной аппаратуры и приспособлений не потребуется.

Технология

Подготовка

Разумеется, ванная сварка требует подготавливать поверхность не менее тщательно, как минимум, чем другие методы. Стоит руководствоваться простым правилом: если дефект можно убрать до начала работы, именно так и должно быть сделано. Подготовка касается, безусловно, не только металла, но и самих сварщиков. Нужно использовать спецодежду и обустраивать рабочее место как следует. Обязательно надо предусмотреть все меры профилактики против поражения током.

Обработка кромок на деталях толщиной менее 3 мм не нужна. Относительно тонкие изделия соединяют при помощи плоской кромки. Более толстые конструкции объединяют с помощью кромок в форме X или V. Для максимальной точности работ рекомендуется выполнять подготовку в холодном режиме. Термообработка проводится главным образом при подготовке к сварке труб.

Выбор сварочного аппарата на постоянном или переменном токе зависит прежде всего от конкретных решаемых задач. Для ответственных соединений и для работы с алюминием желательно подготовить устройство, способное работать в атмосфере инертного газа. На трубах без скосов обязательно производится подготовка фасок. Их делают под углом от 60 до 70 градусов.

Внимание: очистка металла на таких местах выполняется не менее аккуратно, чем на других подлежащих свариванию поверхностях.

Вот еще несколько моментов:

ванная сварка ржавого металла крайне нежелательна;

все изделия следует тщательно закрепить;

зазор между стыкуемыми деталями и конструкциями следует выверять по технологическим нормативам и стандартам (а в сложных случаях — пользоваться инженерными консультациями);

сварку разнородных металлов и сплавов должны выполнять только опытные специалисты.

Процесс

Варить металл ванным способом можно только со специальными накладками. Их применяют, чтобы расплавленный металл не утекал произвольно. На торцах скоб ставятся ограничивающие элементы. При отсутствии их неизбежно сильное растекание жидкой массы по стержню. Как накладки, так и ограничивающие элементы преимущественно делают из сталей с низким содержанием углерода.

Ванная методика позволяет соединять стержневые конструкции, расположенные по вертикали, по горизонтали и под наклоном. Горизонтальный вариант подразумевает приваривание стальной скобы к точке стыка. Дистанция между соединяемыми деталями должна быть не меньше 1,5 и не более 2 сечений применяемых электродов. Сами электроды должны иметь специальное покрытие. Вертикальные стержни варят, предварительно наваривая формочку из штампованной стали к торцу нижней конструкции.

Следующий шаг — расплавление того самого торца напрямую дугой. Примыкающий сверху торец осторожно, но энергично «прихватывают». После этого аккуратно и плавно расплавляют обе грани. Форма должна планомерно заполняться образующимся расплавом. Избежать скопления шлака помогает прожигание особого отверстия в стенке ванночки.

Важно: ванная сварка должна вестись беспрерывно. Малейшая остановка в процессе грозит очень неприятными последствиями. Чем больше выход пузырей и шлаков в верхнюю часть шва, тем качественнее будет стык. Застывать металл обязательно должен ровным слоем. Часто профессионалы специально выстукивают еще не остывший стык, снимая напряжение; перед этим, в процессе самой работы, электродом нужно манипулировать поактивнее.

Новый электрод облегчает розжиг электрической дуги. Многократно использовавшийся проводник перед началом работы требует ударить энергично о твердую поверхность. Несколько точечных ударов разобьют пленку окислов, и потому работа будет проще. Длина дуги точно соответствует сечению электрода (коэффициент от ½ до 1,2). Рекомендация: чтобы шов был максимально качественным, требуется держать электрод близко к поверхности.

Начинающим сварщикам советуют создавать максимально короткую дугу. Тренироваться в таком режиме придется очень тщательно и неоднократно. Скорость прохождения по шву должна быть одинакова на всем протяжении. Если это правило нарушается, велика вероятность получить некачественное соединение. Сила тока должна быть выставлена на аппарате в точном соответствии с видом изделия и габаритами проводника.

Угол наклона электрода должен быть выдержан в очень узком диапазоне. Чрезмерно сильное отклонение от прямой вызывает неравномерность дорожки. А если вести инструмент слишком прямо, плотность «чешуек» вырастает, и появляется высокий валик со значительным количеством шлака.

В следующем видео рассказывается о том, что такое сварка в ванной.

Здесь принимают ванны. С арматурой — без очереди

Виды сварки

Каркасно-монолитное строительство. Собственно, можно ничего больше не говорить, чтобы показать высочайший спрос и светлые перспективы сварочных работ с арматурными конструкциями.

Спрос огромный, развитие технологий стремительное, технические требования и разнообразие широчайшие. В итоге есть, о чем поговорить: ванная сварка арматуры.

Применение технологии

Арматура – незаменимый элемент каркасно-монолитного строительства. Металлическими прутьями укреплен железобетон, из которого производят практически все несущие строительные конструкции: блоки фундамента, мощные плиты для перекрытий, сваи и главные балки.

Фундаменты и цокольные этажи, плиты для балконов, лестничные прогоны, оконные и дверные перемычки – все, что требует прочности, надежности и долговечности, делается из армированного железобетона.

Если говорить о бытовых домашних работах, то это, прежде всего, стяжка из прутьев для цементного выравнивания технического слоя пола. В таких случаях появляется необходимость соединения арматурных прутьев. А самым оптимальным методом такового является сварка ванным способом.

Это странное название

Как устроена сварочная ванна? Сварка арматуры ванным способом. Странное название произошло вот откуда: в этой технологии применяется расплавленные металла, который находится в ограниченном объеме, очень напоминающем ванну, полную воды.

Расплавленное содержимое ванны состоит из металла электродов и концов соединяемых деталей. На ванне имеются специальные накладки в виде скобок для предотвращения растекания содержимого ванны во время сварочного процесса.

Кроме скобок часто ставят специальные ограничители с торцов скобок с такой же функцией – удерживать растекание шлакового содержимого по стержню. Эти защитные приспособления обычно выполнены из стальных сплавов с низким содержанием углерода. После окончании сварки они остаются на шовном участке.

Ванночки могут быть многоразовыми съемными и сделанными из меди или ее сплавов за исключением бронзы и латуни. Встречаются неметаллические ванночки из графита или керамики.

Сварка проводится одним электродом или так называемой гребенкой – несколькими электродами, соединенными между собой специальной пластиной.

Стержни для стыковки при данном методе могут быть расположены как угодно: хоть вертикально, хоть горизонтально, хоть в наклонном положении. Если расположение горизонтальное, ванну формируют с помощью скобы, которую крепят в месте стыка арматурных заготовок.

Здесь имеет место интересная математика: ширина зазора между торцами арматуры должна быть равной примерно двум диаметрам электродов с покрытием.

Если положение арматурных стержней вертикальное, к нижнему торцу заготовки приваривают штампованную металлическую форму. После этого ее расплавляют дугой, прихватывают торец верхнего стержня к нижнему с одновременным расплавлением соединяемых деталей.

Таким образом ванна наполняется смесью расплавов. Затем в форме прожигают стенку для образования отверстия, чтобы из него выходил шлак. Это отверстие временное: после сварки его снова заваривают.

Особенности технологии сварки

Главное отличие данной технологии от всех остальных видов сварки — это ее непрерывность. Шлак и пузыри с инертным газом собираются на поверхности расплава в ванне. Это важнейшая деталь процесса, так как благодаря этому качество стыкового соединения повышается кардинальным образом.

Расплавление металлов происходит с использованием плазменной дуги, так как температура плавления должна быть чрезвычайно высокой.

Чертеж сварочной ванны.

Сварка ванным способом протекает следующим образом:

Розжиг электрической дуги с помощью электродов, которые замыкают электрическую цепь с формированием тока.
Электрод с подожжённой дугой медленно и ровно ведется над кромками заготовки, чтобы конец электрода расплавился.
Сформированная смесь расплавов как раз и создаёт сварочную ванну, в которой в итоге формируется новый сплав. Шлак и пузыри с газом защищают новый расплав от контакта с кислородом и, следовательно, образования оксидной пленки.
Застывание нового сплава дает начало новому соединению. Если все прошло правильно, на поверхности шва видна шлаковая корка, которая должна быть ровной.
Электрод, конец которого плавится, должен равномерно двигаться в направлении шва.

Особого оборудования здесь, слава богу, не нужно. Ванная сварка легко может быть произведена обычным аппаратом инверторного типа. Отличительным качеством таких аппаратов является их способность давать напряжение высокой частоты, которое преобразует электрический ток из переменного в постоянный.

Специальные скобы-накладки для образования сварочной ванны нужно выбирать с учетом швов и вида соединяемых деталей или заготовок. Также выбор зависит от положения деталей в пространстве. Если вы имеете дело с горизонтальный соединением, выбирайте скобы определенных видов – к примеру, С16-Мо.

Иногда для дополнительной защиты расплавки в ванне создается специальная среда из защитного газа инертной природы. В этом случае применяют газовые баллоны.

Одно- и многоэлектродная сварка. Электроды выбирают из группы плавящихся. Покрытие должно быть из сплавов стали, либо алюминия, либо меди. Диаметр стержней электродов также определенный: лучше всего подойдут марки МР-3 или АНО с диаметром в диапазоне 2 – 4 мм. Обязательны средства защиты: маска сварщика с закреплением на затылке. Спецодежда и перчатки также необходимы для защиты от брызг расплавленного металла и ультрафиолетового облучения.

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.

Преимущества и недостатки

Способы полуавтоматической сварки.

Достоинства у ванного способа сварки серьезные:

Нет необходимости в приобретении специального оборудования, это очень демократичная технология со всех точек зрения.
Возможность работать с любым положением стыков в пространстве.
Возможность сооружения чрезвычайно прочного каркаса без риска снижения ее жесткости.
Финансовая экономность способа.
Возможность применения в кустарных условиях.

Недостатки больше похожи на технические требования, но мы по-честному перечислим здесь:

Поскольку металлическое содержимое в ванне все время должно быть в жидком состоянии, процесс варки приходится делать и поддерживать непрерывно. Никаких замен электродов. Иногда это сделать весьма непросто.
Еще одно жесткое технологическое требование – соблюдение точного температурного режима, иначе может пострадать качество шва.
Охлаждение должно быть только постепенным, чтобы не было слишком много шлакового слоя.

Читайте также: