Изготовление каркасов контактная сварка

Обновлено: 17.05.2024

В основе процесса контактной сварки лежит нагрев места соединения электрическим током с одновременным воздействием на него большим давлением. В промышленности контактная сварка нашла широкое применение при выполнении крестообразных соединений и стыков арматуры железобетонных или стальных конструкций, соединении медных и алюминиевых проводов, стальных труб. В домашних условиях возможна контактная сварка своими руками при помощи специального аппарата, который также можно сделать самостоятельно. После этого аппарат можно применить для сварки труб электросваркой своими руками.

Аппарат для контактной сварки (далее АКС) может использоваться для сваривания деталей из листов обычной и нержавеющей стали толщиной 0,08 — 0,9 мм или для соединения стальной проволоки до 1,5 мм толщиной.

Устройство аппарата

АКС содержит в своем составе два функциональных узла — блок питания и выносной сварочный пистолет. Узел блока питания состоит из электронного реле, собранного на тиристоре VS1 и мощном сварочном трансформаторе Тр2. К одному выводу его вторичной низковольтной обмотки с помощью сварочного кабеля подключен электрод. Второй вывод при сварке надо надежно соединить с наиболее массивной из свариваемых деталей. Первичная обмотка трансформатора Тр2 подключается к сети с помощью диодного моста на VD5…VD8 и тиристора VS1, включенного в его диагональ. Вспомогательный трансформатор Тр1 малой мощности питает сеть управления тиристора и лампу подсветки (обмотка II).

Чертеж №1 — Пистолет АКС

Сварочный пистолет собран из двух одинаковых по размерам и форме деталей, вырезанных из текстолита, гетинакса или другого прочного изоляционного материала. В передней части крепятся ламподержатель (поз. 28), переходник (поз. 2) и микропереключатель SA5. В задней — выключатель подсветки SA5, закрепленный между накладками винтами М2 и держателями (поз. 27). Накладки соединяются между собой винтами, вкручивающимися в ламподержатель, переходник и распорные планки. Между накладками располагается сварочный кабель, соединяемый с переходником с помощь контровочного винта (поз. 9). Управляющие провода фиксируются на сварочном кабеле и коммутируют переключатели SA2, SA5 и элементы БП. Сменные электроды (поз. 3) крепятся в отверстие переходника M8 и фиксируются контровочной гайкой (поз. 10). На основании без изоляционных прокладок монтируется второй вывод вторичной обмотки трансформатора Тр2. Кабель, подключенный к этому выводу, снабжается зажимом любого типа, для закрепления на одной из свариваемых деталей. Рекомендуемый тип зажима — струбцина.

Изготовление АКС

Для того, чтобы собрать аппарат контактной сварки своими руками, следует воспользоваться нижеследующими рекомендациями. Габариты блока питания определятся размерами Тр2, поэтому сборку следует начинать с него. Конструкция трансформатора особого значения не имеет. Определяющим параметром является сечение магнитопровода, которое не должно быть меньше 60 см2. Магнитопровод можно использовать любой. Первичную обмотку, содержащую 160 — 165 витков, следует намотать на круглом каркасе из электрокартона проводом ПЭТВ диаметром 1,62…1,7 мм и разместить на одной из сторон магнитопровода, изолировав ее от него деревянными клиньями. Вторичная обмотка содержит 4,5 витка медной шины ПБУ 5,2 x 17,5 мм. Можно использовать другую шину или провод, но сечение не должно быть меньше 90 мм2.

Чертеж №2 — пистолет АКС

Затем концы шины вторичной обмотки надо изогнуть петлей для последующего крепления к ним болтами сварочных кабелей. Перед намоткой шина по всей длине изолируется лентой из фторопласта или подобного материала в один слой. Можно использовать изоленту на х/б основе, сложенную в 2 — 3 слоя. Такой же лентой надо изолировать друг от друга все слои первичной обмотки. Ее выводы фиксируются х/б тесьмой. Пластины магнитопровода должны собираться «вперекрышку», то есть перекрывая длинной пластиной стык с короткой и так далее.

Чертеж №3 — трансформатор ТР2

Стяжку магнитопровода надо производить уголками и болтами М8. Сначала для выпрямления пластин выполняется предварительная стяжка. После этого верхнюю часть магнитопровода надо удалить и поместить на него каркасы с обмотками. Затем пластины верхней части надо поставить на место и выполнить окончательную стяжку пластин. Каркасы относительно магнитопровода должны фиксироваться деревянными клиньями.

Проверка

Затем надо выполнить электрическую проверку Тр2 — включить в сеть 220 В и измерить напряжение на вторичной обмотке. Оно должно быть равно 41 В, а обмотки не должны перегреваться.

Чертеж №4

После изготовления Тр2, учитывая его реальные размеры, надо вычислить габариты кожуха и основания и вырезать из листовой стали. Детали электронного реле можно расположить на плате из листового гетинакса или текстолита толщиной 3 — 5 мм.

Основные материалы для газовой сварки — это сварочная проволока и горючие газы.

Детали можно сваривать при помощи различных видов сваривания. Подробнее о каждом из них читайте в этой статье.

Вспомогательный трансформатор

Готовый трансформатор Тр1 может быть любого типа и должен обеспечивать на вторичной обмотке значения напряжений 6 и 10-15 В. Самодельный Тр1 можно сделать на основе магнитопровода любого типа сечением 1 см2. Первичная обмотка должна содержать 8000 витков провода ПЭТВ — 2 диаметром 0,06 мм, вторичная — 800 витков того же провода, обмотка III — 200 витков провода ПЭТВ — 2 диаметром 0,2 мм. Обмотки между собой и магнитопроводом следует изолировать несколькими слоями фторопластовой ленты. В качестве сварочных можно использовать провода типа КОГ-2 с основной жилой диаметром 90 мм2 и четырьмя вспомогательными жилами.

Последовательность сборки сварочного пистолета

Создание сварочного пистолета рекомендуется начинать с изготовления электродов и переходника (см. чертеж). Из листа винипласта или текстолита вырезаются накладки, размеры которых могут быть изменены под руку владельца контактной сварки своими руками. В ламподержателе сверлятся каналы для проводов, ведущих к лампе подсветки. При помощи винтов М2 и двух держателей к накладкам крепится микропереключатель.

Распорные планки можно изогнуть из полосы оргстекла по месту с учетом расположения на накладках (поз. 2, 6, 7 и 28) и проходящего через рукоятку сварочного кабеля. Накладки скрепляются винтами М5, ввернутыми в распорные планки и переходник. Конец сварочного кабеля опаивается и вставляется в отверстие переходника с фиксацией контровочным винтом. Для более надежной фиксации накладок рекомендуется применить клеящие мастики «Монолит» или «Гарант». Острые кромки накладок надо притупить, а рукоятку обмотать изолентой.

Если сборка выполнена правильно, то АКС начинает работать сразу. Чтобы оценить, как работает собранная контактная электросварка, можно поступить следующим образом. К очищенной от поверхности стального бруска несколькими точками приваривают полоску стального листа до 10 — 12 мм шириной, а затем отрывают ее плоскогубцами. В точках соединения должны остаться отверстия (так называемые вырывы) диаметром 0,5 — 0,8 мм. При возможных отклонениях следует отрегулировать длительность сварочного импульса подстроечным резистором R1. Проверку надо производить как при параллельном, так и последовательном включении конденсаторов, что выбирается переключателями SA3 и SA4.

Спецификация к чертежам АКС

Эксплуатация АКС

Мастер, работающий с АКС должен находиться на резиновом коврике и использовать защитные очки и резиновые перчатки. «Заземляющий» кабель надо подсоединить к детали, к которой требуется приварить другую деталь. Затем надо включить АКС, приложить друг к другу соединяемые детали, плотно прижать их электродом сварочного пистолета и нажать на кнопку SA5. Спустя 1 — 1,5 сек электрод можно снять с точки и установить на следующую. При необходимости можно включить подсветку.

Контактная сварка арматуры

Точечный метод контактной сварки арматуры применяют при сборке каркасов для ЖБИ, изготовлении сеток из прутка. Технология основана на принципе преобразования кинетической энергии тока в тепловую, металл соединяют без применения присадок. Оборудование для контактно-точечной сварки делают самостоятельно на базе имеющихся сварочных аппаратов. Для производства армирующих сеток в промышленных масштабах используют автоматы. Режим рабочего тока выбирают под арматуру, учитывают вид сплава, толщину прутка.

Преимущества и недостатки метода

Как у любого другого способа горячего соединения металла, у контактно-точечного метода есть ряд преимуществ:

• высокая производительность, особенно при использовании автоматов;
• низкий выход брака, образуются качественные однородные соединения;
• шов получается прочный, выносит нагрузку на изгиб, кручение;
• не нужны расходные материалы для наплавки, диффузионный слой образуется при расплаве прутка;
• работы проводят в любом пространственном положении;
• оборудование бывает двух типов: стационарное и переносное;
• регулируя параметры рабочего тока, подбирают режим для любого вида прутков:
• не создаются остаточные напряжения в металле.

Наряду с достоинствами, у метода имеются недостатки:

• подготовительный этап занимает много времени – предъявляются особые требования к зоне контакта с электродами;
• необходимо прикладывать физические усилия;
• большой расход электроэнергии;
• нужен мощный источник тока;
• при работе ручным оборудованием задействованы обе руки, сила сжатия ограничена физическим возможностями сварщика.

Способы контактной сварки арматуры

Сначала несколько слов о сути сварочного процесса. Ток подается в рабочую зону по контактным неплавящимся электродам, пруток располагают между ними. Когда электрическая цепь замыкается, возникает электрическая дуга, она в считанные секунды нагревает металл. Зона воздействия ограничена площадью электродов.

Метод контактной сварки основан на высоком сопротивлении арматуры и принципе преобразования кинетической энергии электронов в тепловую. Контактные электроды делают из цветных металлов, имеющих низкое сопротивление, поэтому в процессе работы они не нагреваются. При сжимании контактов диффузный слой уплотняется, для соединения толстой арматуры применяют специальные рычажные или пневмоприводы.

Варить прутки можно встык – торцы расправляются полностью, внахлест – с образованием нескольких контактных точек. Металлические стержни при монтаже железобетонных каркасов соединяют внахлест под прямым углом.

При контактной точечной сварке арматуры металл проваривают:

• с образованием монолитного узла, сплав разогревают до состояния расплава;
• с образованием контактной зоны, металл нагревают до температуры пластичности.

Скорость подачи тока при необходимости ограничивают, соединять стержни допустимо:

1. Непрерывным оплавлением, этот способ актуален для арматур из сталей категории А1, прутков, получаемых методом холодной деформации без последующей закалки. Ток подается непрерывно, дуга пронизывает металл в постоянном режиме.
2. Прерывистым оплавлением, способ удобен при сварке закаленных горячедеформированных стержней из сплавов категорий А2–А4. Дуга пронзает металл в импульсном режиме.

Сварочные аппараты обычно поддерживают оба режима прогрева.

Применяемое оборудование

Переносные сварочные аппараты делают на основе имеющегося сварочного аппарата большой мощности. В качестве вторичной обмотки используют витки медного кабеля. Контакты сжимаются рычажным устройством по типу клещей. Выносные рычаги для сварки арматуры удлиняют, чтобы увеличить давление на рабочую зону.

Клещи для сварки бывают двух видов:

• стационарные, когда один из рычагов плотно закрепляют на горизонтальной платформе или рабочем столе;
• подвесные, когда рычаг крепится вертикально;
• переносные, оба рычага свободны, подвижность оборудования ограничивается длиной провода.

Модульные машины или станки устроены сложнее, предусмотрен охлаждающий контур, автоматическая подача прутка, есть дополнительные функции, возможна установка сразу нескольких электродов.

Режимы точечной сварки арматуры

Выделяют два основных режима: жесткий и мягкий. О каждом стоит сказать подробнее.

1. Точечная сварка на мягком режиме обеспечивает медленный прогрев контактной зоны. Максимальная плотность тока не превышает 100 А/мм2, скорость тока поддерживается в пределах от 1,5 до 3 секунд в зависимости от диаметра стержня. При мягком режиме используют оборудование большой мощности, электрическая сеть при работе «проседает» меньше. Снижен риск возникновения остаточных напряжений. При нагреве не изменяются свойства стали – не возникает эффекта закалки. Метод применяется для холоднотянутых арматурных стержней.
2. Жесткий режим предусматривает работу на плотном токе, от 120 до 300 А на единицу площади. Скорость воздействия, соответственно, ниже, чем при мягком режиме: от 0,1 до 1,5 секунд. При таком методе возникает эффект закалки, поэтому на жестком режиме варят только горячекатанные прутки, которые прогревались в процессе изготовления.

Технология сварки

1. Подготовительный этап. Перед контактной сваркой арматуры важно правильно подготовить прутки. Места контактов зачищают до металлического блеска, затем обезжиривают. От качества подготовки поверхности зависит прочность шва. На поверхности не должно быть следов краски, масла, ржавчины. Даже после обработки металла резаком требуется зачистка металлической щеткой.
2. Выбор режима работы. В зависимости от марки арматуры настраивают рабочие параметры тока, чтобы не допустить дефектов сваривания. Определяют временные интервалы воздействия, силу зажима арматуры. При работе с прутками тоньше 5 мм важно не пережать зону контакта.
3. Процесс сварки. Уложенную встык арматуру помещают между электродными контактами. Сжимают в зоне будущего шва, только потом включают питание. В процессе нагрева электроды продолжают сжимать, чтобы обеспечить взаимодиффузию.
4. После окончания работ проводят контроль качества соединения. Если есть необходимость, арматуру проваривают еще раз с другими параметрами тока.

При работе важно соблюдать технику безопасности, щиток надевать не нужно, но защитные очки нужны обязательно. Оборудование заземляют, руки изолируют рукавицами. Проверяют прочность крепления стационарных установок. Перед работой проверяют качество изоляции кабеля. При нагревании выделяются вредные компоненты, необходимо предусмотреть вентиляцию.

Контактно-точечный метод сварки арматуры – самый экономичный и простой. Не требует расходных материалов. Зона контакта создается за счет внутреннего разогрева металла электрической дугой. Скорость проведения работ – высокая, но плотность соединения органичена силой сдавливания электродов.

Технология сварки арматуры

О СВАРКЕ

Сварка арматуры позволяет быстро изготовить жесткий каркас любых размеров. Однако применение этого метода не всегда допустимо. Решение зависит от материала стержней и действующей на них нагрузки.

Что такое арматура

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но плохо работает на растяжение. Во избежание раскрытия трещин при таких нагрузках в него замоноличивают стальные стержни круглого сечения – арматуру. Их дополнительная функция сводится к усилению бетона при сжатии.

Разновидности арматуры

В соответствии с ГОСТ 5781-82 стержни делятся на классы от А-I (А240) до А-VI (А1000). В основном применяют следующие:

1. А-I (А240). Гладкие стержни из горячекатаной спокойной, полуспокойной или кипящей стали марки Ст3.
2. А-II (А-300). Арматура этого и последующего классов имеет периодический профиль – выступы, обеспечивающие прочное сцепление с бетоном. Стержни диаметром менее 40 мм изготавливают из стали Ст5 (спокойной и полуспокойной), более толстые – из 18Г2С.
3. А-III (А400). Изготавливается из стали 35ГС и 25Г2С. Вторая разновидность представляет собой улучшенный вариант и помечается нанесением на концы несмываемой белой краски. В отличие от первого, ее можно соединять электросваркой; стержни обладают повышенной прочностью за счет холодного вытягивания. А-III – один из самых распространенных видов арматуры. Применяется в ответственных конструкциях, в т.ч. предварительно напряженных.

ГОСТ Р 52544-2006 устанавливает еще 3 класса арматуры, подвергнутой термомеханическому упрочнению:

1. А500С. Горячекатаные стержни. В последние десятилетия широко применяются вместо А-III. За счет использования стали без легирующих добавок стоят дешевле и могут соединяться между собой дуговой сваркой.
2. В500С. Холоднокатаный вариант.
3. Ат800. Более прочная горячекатаная разновидность.

В железобетонном изделии различают 2 вида арматуры:

1. Продольная. Является основной, держит расчетную нагрузку.
2. Поперечная. Служит для соединения поясов продольной арматуры в 3-мерный каркас. Обеспечивает связь между сжатым бетоном и растянутыми стержнями, воспринимает усилия от температурного расширения.

Диаметр у поперечной арматуры меньше, чем у продольной.

Особенности сваривания арматуры

Круглая форма стержней обусловила появление специального метода – ванного. Его применяют при стыковой сварке, когда торцы элементов прилегают друг к другу.

При организации других видов соединений (нахлесточного, крестообразного и таврового) необходимо держать электрод под правильным углом.

Основные требования

В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.

Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.

Способы сварки арматуры

Применяют ручную дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую. Существует несколько вариантов расположения стержней один относительно другого.

Внахлест

К такому способу прибегают на участках, не подверженных большим нагрузкам. Придерживаются следующих рекомендаций:

1. Соединяют стержни одинаковой толщины.
2. Данный параметр (D) должен быть не менее 20 мм.
3. Минимальная длина нахлеста составляет 10D.
4. Стержни располагают горизонтально.

Встык

Этот тип соединения применяют для стержней диаметром 20-100 мм. Сварку осуществляют ванным способом:

1. Арматуру укладывают с небольшим зазором между торцами.
2. Ограничивают пространство между стержнями с 3 сторон накладками или специальной U-образной скобой.
3. Сварочным электродом оплавляют торцы, в результате чего в зазоре между ними образуется ванна расплавленного металла.
4. После его остывания накладки удаляют.

• высокие прочность и надежность соединения (подходит для ответственных конструкций);
• возможность вести работы в любом пространственном положении.

Недостаток – высокий расход электродов. Чтобы заполнить ванну между прутами толщиной 28 мм, понадобится 3 4-миллиметровых расходника. Если они плавятся последовательно, от мастера требуется умение быстро менять их. Проще закрепить все 3 электрода в специальной гребенке и варить ими одновременно.

Точечная контактная

Такую сварку применяют на автоматизированных производствах. Ее преимущество – высокая производительность. Недостатки:

• большая энергоемкость;
• потребность в специальном крупногабаритном оборудовании (может эксплуатироваться только в условиях промышленного предприятия).

Арматуру можно накладывать друг на друга или соединять встык. Во втором случае действуют ограничения по диаметру:

1. Для гладких стержней – не менее 14 мм.
2. Для профилированных – не менее 32 мм.

При наложении стержней внахлест сварку производят в нескольких точках.

Крестообразная

Сварку выполняют строго в горизонтальном или вертикальном положении. Это обеспечивает плотный контакт арматуры и предотвращает вытекание расплавленного металла. Электрод держат под углом 30-45° к плоскости стержней.

Данный вид сварки нельзя выполнять при отрицательных температурах воздуха.

Оборудование и материалы для сварки

Арматуру варят стандартными аппаратами для электродуговой сварки:

• трансформаторными;
• выпрямителями;
• инверторами, в т.ч. бытовыми.

Газовую сварку не применяют.

Разовые и небольшие по объему работы производят ручным способом. Ему присущи такие недостатки:

• требуется исполнитель с высокой квалификацией;
• процесс занимает много времени;
• характеризуется высокими расходами.

При серийном изготовлении каркасов в производственных условиях задействуют полуавтоматическую и автоматическую сварку. Это дает следующие преимущества:

• возрастают качество и производительность работ;
• снижаются себестоимость и требования к квалификации исполнителя.

В зависимости от того, какое оборудование имеется в наличии, применяют плавящиеся или тугоплавкие электроды.

В качестве примера полезно рассмотреть соединение ванным методом. Действуют в следующем порядке:

1. Стержни подрезают гильотиной или болгаркой до нужной длины. Можно сварочным аппаратом, но это более затратный способ.
2. Удаляют с них грязь и пыль, концы на длину 3-4 см зачищают до металлического блеска. Затем их моют и обезжиривают.
3. Устанавливают арматуру в проектное положение. Максимально допустимое отклонение от соосности составляет 5% от толщины стержней. Величина зазора между торцами зависит от напряжения: 1,5D (диаметра электрода), если 220 В; и 2D, если 380 В.
4. Крепят в зоне соединения накладки или скобу, препятствующие растеканию металла. Стальные детали приходится оставлять, что приводит к удорожанию работ. Съемные керамические или графитовые накладки используют многократно. Их фиксируют проволокой или струбциной.
5. Если используют металлические накладки, их прихватывают к арматуре.
6. Чиркают расходником по одному из торцов и плавят его, совершая колебательные движения между стержнями арматуры. Догоревший электрод быстро меняют на новый и так до тех пор, пока ванна не будет заполнена.
7. Дожидаются остывания шва и проверяют его качество.

Скобу преимущественно используют при ручной сварке, керамические накладки – если применяют полуавтоматическую. Автоматы оборудованы медными ограничителями.

Проверка прочности готовой конструкции

Качество швов проверяют:

1. Визуально. Осматривают соединение на предмет трещин, сквозных прожогов, подрезов, непроваров, пор и кратеров.
2. Гамма-дефектоскопией. Метод для выявления внутренних дефектов (непроваров, пор, микротрещин, неметаллических включений).
3. Простукиванием молотком или сбрасыванием каркаса на пол с высоты в 1-1,5 м (тест на прочность).

Параметры режимов сварки

Рекомендуемая длина дуги составляет 2 мм. С увеличением данного показателя разряд начинает «гулять» по поверхности, что приводит к непровару и разбрызгиванию металла.

Рекомендуемые показатели тока

Ампераж зависит от типа электрода и его толщины:

Диаметр электрода, мм	СМ-11	АНО-5 (6)	ВСЦ-4	УОНИ-13/55
2	–	–	–	30-50
3	100-150	–	90-100	80-120
4	150-220	170-220	120-150	130-190
5	180-290	210-280	–	180-260

Если работы ведутся при отрицательной температуре воздуха, силу тока увеличивают на 15-20%.

Особенности подбора электродов

Профессионалы в большинстве случаев используют электроды УОНИ-13/55 Э50. Они имеют основное покрытие с деионизирующими элементами (фосфорными производными), затрудняющими горение дуги. Поэтому новичкам сложно варить такими расходниками: рекомендуют применять электроды марок АНО, МР-3, ВСЦ-4 или СМ-11.

Соотношение электродных и арматурных стержней по толщине

Нахлесточные и крестообразные соединения варят такими расходниками (толщина арматуры/электрода в мм):

Параметры для ванного метода приведены в таблице:

Техника безопасности

С целью защиты глаз и кожи от жесткого ультрафиолетового излучения и капель расплавленного металла сварщик использует средства индивидуальной защиты:

• щиток с темным стеклом;
• спецодежду;
• рукавицы.

Работы проводят с соблюдением правил электробезопасности.

Особенности сварочных работ на высоте

Если монтаж ведется с применением оборудования для промышленного альпинизма, оно должно быть усилено стальной цепью или тросом. Такие работы запрещено проводить в условиях плохой видимости:

• в темноте;
• в тумане;
• в снегопад.

В остальных случаях применяют строительное оборудование или специально смонтированные конструкции, позволяющие закрепиться страховочным поясом.

При выполнении работ в нескольких точках на разной высоте монтируют ограждения, препятствующие падению на нижерасположенных работников инструмента, капель расплава, электродов.

Сварщик должен иметь:

1. Сумку для инструмента.
2. Пенал для электродов.
3. Огнестойкую тару для огарков.

Возможные сложности

Часто приходится сталкиваться с ситуациями:

1. Залипает электрод. Необходимо увеличить сварочный ток.
2. Дуга прожигает свариваемую арматуру, или образуется чрезмерно большая ванна. Уменьшают ток либо применяют электрод меньшей толщины.

Что лучше: сварка или вязка арматуры

Каждый способ имеет свои сильные и слабые стороны. Достоинства вязки:

1. Процесс не влияет на прочность и пластичность стали. Данное обстоятельство особенно важно при сооружении фундаментов тяжелых зданий и других конструкций, рассчитанных на большие нагрузки.
2. Дешево стоит. Отожженная вязальная проволока имеет намного меньшую стоимость, чем электроды; для ее применения не требуется электричество.
3. Обходится без использования сложного оборудования. Нужен только специальный инструмент – крючок.
4. Может применяться в отношении стержней любых диаметров.
5. Операция доступна человеку без специальных навыков.

1. Низкая скорость выполнения работ.
2. Отсутствие жестких связей.

Второй аспект проявляется при изготовлении больших каркасов.

Сварка, наоборот, позволяет быстро получить жесткие конструкции любых размеров, но имеет следующие недостатки:

1. Обходится дороже.
2. Требует участия специалиста со сложным оборудованием.
3. Неприменима к стержням толщиной менее 12 мм (возможен прожог).
4. Может привести к уменьшению прочности и пластичности в зоне соединения.
5. Нуждается в электроснабжении.

Дополнительная информация

Сварку внахлест правильно вести в нижнем положении. В верхней позиции сталь плавится менее интенсивно. Также допускается расположение стержней под углом в 15-20°.

Особенности способа сварки арматуры контактно-точечным методом. Оборудование и технология процесса

Точечная контактная сварка арматуры – сложный процесс, требуемый использования специальных технологий. Сплавление выполняется машинным способом.

Особенности использования для сваривания арматуры

Особенность метода – использование сильного нагрева и сдавливания. Качественное соединение обеспечивается при любом положении арматуры.

По сравнению с электродуговым способом контактный точечный метод обладает рядом преимуществ:

• повышение производительности труда;
• экономия материалов;
• облегчение условий работы;
• усиление прочности соединений;
• улучшение качества изделий.

Необходимое оборудование

Для соединения арматурных каркасов железобетонных изделий применяют специальные контактные машины. Функции механизма – сжатие и нагрев свариваемых деталей.

Главная часть машины для точечной контактной сварки – корпус. На нем закреплены:

• передвижной нижний кронштейн с консолью;
• электродержатель с электродом;
• верхний кронштейн с установленным пневматическим приводом усилия сжатия электродов.

Пневмопривод соединен с верхней консолью, имеющей электродержатель. Управление работой пневматического привода осуществляется с помощью пневмоаппаратуры.

Примерная стоимость аппаратов для контактной точечной сварки арматуры на Яндекс.маркет

Сварка конструкции громоздкой конфигурации, которую к стационарной контактной машине подать невозможно, осуществляется с помощью подвесного механизма, имеющего отдельно расположенный или встроенный трансформатор. Рабочий орган машины с отдельно размещенным трансформатором – сварочные клещи, к которым питание подводится по гибкому кабелю.

Технология

Число перекрещивающихся стержней, оплавляемых одновременно, должно составлять не более четырех. Самая высокая прочность сварных точек достигается при соединении двух прутков.

Технологический процесс точечной сварки арматуры включает:

Режимы сварки

К параметрам режима относятся:

• сварочный ток;
• размеры контактной поверхности электродов;
• усилие сжатия прутков электродами машины.

Режимы процесса условно подразделяют на жесткий и мягкий.

Жесткий

Для жесткого режима характерно:

• непродолжительность протекания сварочного тока большой плотности (120-360 а/мм 2 );
• кратковременный нагрев свариваемого материала.

Жесткий режим применяют для сплавления арматуры малого диаметра:

• круглых стержней с плоскими включениями сортового проката;
• гладких прутков с прутками периодического профиля;
• холоднообработанной арматуры.

Преимущества жесткого режима:

• уменьшение времени на рабочий процесс;
• повышение производительности.

К недостаткам относятся:

Мягкий

Этот режим используется для соединения прутков большого диаметра. Длительность протекания тока – большая, плотность – маленькая (80-160 а/мм 2 ). Нагрев заготовок происходит плавно.

• небольшое количество потребляемой мощности;
• недорогое оборудование.

Недостатками считаются снижение производительности труда, увеличение расхода электроэнергии, пережог или перегрев металла ядра.

При сварке арматуры разного сечения режим процесса определяется по стержню наибольшего диаметра. Если условия работы не соответствуют заявленным, режим подбирается опытным путем.

Схема точечной сварки

Подготовка арматуры

Для обеспечения прилегания друг к другу в зоне контакта прутки перед соединением выправляют. Затем проводят зачистку их поверхности в точках перекрещивания до чистого металла.

Способ подготовки поверхности зависит от материала стержня, состояния его поверхности. Удаляют загрязнения, пленку, ржавчину.

Следующий этап – сборка под сварку. Прутки укладывают между электродами и фиксируют в нужном положении, плотно прижимая.

Процесс соединения

Алгоритм контактной точечной сварки арматуры состоит из этапов:

1. Подготовленные стержни укладываются в заданном положении между электродами контактной машины и плотно прижимаются в точке соединения.
2. В зону контакта подается питание и происходит нагрев металла до состояния пластичности. Прижатие способствует созданию уплотняющего пояса в свариваемой точке, что не позволяет металлу растекаться.
3. В результате совершения усилия сжатия электродов происходит сварка арматуры.

Имеется два способа – непрерывным и прерывистым оплавлением. Аппаратами для контактной сварки поддерживаются оба режима.

Непрерывный метод заключается в постоянном воздействии тепла, расплавляющего торцы прутков. Концы оплавляются до получения сварного соединения. Способ используется для соединения арматуры класса А1 и подходит для изделий, не подверженных упрочнениям.

Прерывистое оплавление подразумевает непостоянное воздействие дуги. Метод применяют для соединения прутков, обработанных способом горячего проката.

Изготовление каркасов контактная сварка

Существует несколько основных видов арматурных каркасов, а именно:

• ПЛОСКИЕ , представляющие собой соединенные под углом 90* в одной плоскости путем контактно-точечной сварки стержни строительной арматуры или реже проволоки;
• ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ или ОБЪЕМНЫЕ арматурные каркасы, производятся как из отдельных стержней арматуры, так и собираются из нескольких плоских основ, которые соединяются между собой посредством сварки или реже жесткой связки.

Таким образом, плоские арматурные каркасы выступают не только в качестве самостоятельных изделий, но и как заготовки для более сложных оснований.

Сфера применения конструкций на основе сваренных каркасов крайне обширна и подразумевает как эксплуатацию в бытовой среде, так и реализацию сложнейших технических объектов, постоянно противостоящих высоким нагрузкам: строительство жилых зданий, промышленных построек, объектов инфраструктуры и т.п. Система передает бетонному изделию высокие качества по сопротивляемости изгибающим, скручивающим нагрузкам, в то время, как бетон прекрасно сопротивляется сжимающим воздействиям.

Производство плоских арматурных каркасов позволяет снабдить застройщиков материалом для следующих сфер строительства:

• Монолитное , в котором на основу воздействуют крайне высокие нагрузки;
• Отделка , например, штукатурные работы, в которых под смесь укладывают сетку из тонкой проволоки. Упрочненный состав позволяет исключить растрескивание при механических воздействиях и резких скачках температуры воздуха. Простота монтажа и легкость основы являются ее дополнительным преимуществом при эксплуатации;
• арматурные каркасы хороши для усиления кладок из камня различной природы;
• Обустройство полов и стяжек . Стоит отметить, что купить арматурные каркасы актуально для укладки некоторых отделочных материалов;
• Монтаж трубопроводов/теплотрасс так же требует применения укрепляющих основ, в частности, для надежной фиксации утеплителей различного происхождения. Эти мероприятия позволяют продлить сроки службы коммуникаций;
• Обустройство сложных технических объектов , как например, набережные, дамбы, мосты, тунели и другие. В этом направлении важно заметить, что цены плоских арматурных каркасов доступны, при том что изделия значительно упрощают и ускоряют строительство.

Также необходимо обратить внимание на то, что плоские арматурные каркасы могут быть не только металлическими, но и изготовленными из композитных материалов, как стеклопластиковая, углепластиковая и базальтопластиковая арматура. Главное их преимущество состоит в том, что они гораздо меньше подвержены коррозии и воздействию агрессивной среды, а потому становятся более надежными. При этом цены арматурных каркасов этого типа будут выше.

И это лишь часть направлений, в которых необходимо использовать изделия рассматриваемого вида.

Для производства плоских арматурных каркасов применяются стержни арматуры, расположенные перпендикулярно друг другу в одной плоскости и соединенные в установках контактно-точечной сварки соединениями К1-Кт ГОСТ 14098 -2014. Чаще всего для производства используется арматура до 12 мм в диаметре, в таком случае плоский арматурный каркас считается легким. Для производства тяжелых каркасов применяется арматура больших диаметров, от 12 мм. Безусловно, цена каркасов арматурных плоских тяжелого типа будет выше, так как, во-первых, для их изготовления потребуется большие объемы сырья (хотя и цена за тонну «толстой» арматуры ниже), а во-вторых, необходимо использовать более мощные сварочные установки, которые может себе позволить далеко не каждое производство. При этом ЖБИ на основе тяжелых арматурных каркасов смогут выдерживать гораздо большие нагрузки.

Иногда также допускается производство арматурных каркасов плоских посредством полуавтоматической сварки или же электродуговой, однако важно отметить, что в этом случае меняется степень напряжения арматуры, что может негативно сказаться на ее эксплуатационных характеристиках.

Цены плоских каркасов из арматуры находятся на доступном уровне благодаря относительно низкой себестоимости их изготовления. Делится оно на два этапа: соединение и установка, в том числе в качестве компонентов объемного каркаса.

Первый тип работ производится на основании требований СНиП III-4-80, в котором содержатся нормы безопасности, в частности, пожарной. Купить каркасы арматурные плоские можно и без реализации второго шага, так как они уже являются самостоятельными изделиями, востребованными во многих сферах. Регламент же заводского формата работ подразумевает использование государственных стандартов под номером 10922-90, кроме того, следующими СНиПами – 23-81, 3.03.01-87, 3.09.01 – 85, 2.03.01-84, также содержащих все требования к производству арматурных каркасов.

Читайте также:

  
• Сварка прожилин забора к столбам
  
• Сварка 300 трубы электродом
  
• Какой документ определяет порядок проведения производственной аттестации технологии сварки
  
• Лазерная резка сварка гибка
  
• Тн 501 сварочный аппарат