В каком положении выполняется ванная одноэлектродная сварка тавровых соединений

Обновлено: 11.05.2024

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.

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.

Суть процесса

Метод ванной сварки наиболее часто применяется для соединения прутков с большим сечением 20 – 100 мм. Такой диапазон размеров более всего подходит для выполнения качественного шва.

При соединении ванночка обжимает полностью место контакта. При этом между соединяемыми деталями нужно оставить зазор 2 мм для затекания металла и заполнения всех пор.

При проведении работ по ванной сварке, согласно ГОСТ и требованиям СНиП, получается надежный стык с сохранением характеристик по всей длине собираемой конструкции.

Сдвиги заготовок ограничивает одетая на стык ванночка. Применяют резьбовые ванны, для соединения ответственных стыков, но этот способ требует нарезания резьбы на концах прутков.

Деталь для монтажа подбирается с учетом небольшого зазора между заготовкой и стенкой изделия. В него протекает металл электрода, образуя межатомное соединение основного металла со стержнем электрода.

Бортики на краях ванны не позволяют металлу вытекать, при этом шлак выдавливается наверх шва. Таким же способом происходит соединение вертикальных стержней при изготовлении колонн.

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.

Алгоритм одноэлектродного метода

Для выполнения работ по закреплению различных изделий из арматуры А500С, самым лучшим способом будем ванная сварка при помощи медных накладок. Такая сварочная ванна выполняется без канавок для удержания металла, но внутренняя часть изготовлена с гладкой поверхностью, что позволяет легко пристыковывать арматуру.

Метод применяется при монтаже конструкций, находящихся под воздействием статических, вибрационных нагрузок. Сварочные аппараты могут использоваться с питанием от постоянного и переменного токов, главное, они должны быть достаточной мощности и производительности.

Ванную сварку начинают от одной из сторон, постепенно продвигаясь к центру. Электрод должен продвигаться медленно, совершая кольцевые движения или полумесяцем. Такой способ обеспечит равномерное заполнение полости ванночки и прогрева основного металла.

При плавлении, электрод опускают, обеспечивая образование наиболее короткой дуги. Металл поднимается к верхней кромке ванночки, полностью покрывая арматуру. После этого ванная сварка считается оконченной. Когда шов остынет, можно производить подгонку деталей.

При остановке ванной сварки надо обязательно отбить шлак и зажечь дугу на готовом крае шва. Это даст возможность надежно перекрыть место остановки и прерывания шва. Завершать шов следует посередине ванночки для предотвращения раковин и пустот. Такие места нужно очистить от шлака и проварить снова.

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.

Многоэлектродный метод

Отличительной особенностью многоэлектродного метода ванной сварки является соединение нескольких электродов на специальную пластину, гребенку, которую вставляют в держатель.

Рукоятка держателя вынесена в сторону от корпуса и сварочной шины. Для ванной многоэлектродной сварки используются аппараты переменного тока.

Такая конструкция работает по принципу сварки одноэлектродным методом. Дугу зажигают с одной стороны, продвигаются ко второму краю. Следует помнить, что заканчивать шов лучше посередине накладки.

Расплавив конец арматуры, переходят ко второму концу. Движения электродов для наполнения шва точно так же производятся по кругу или полумесяцем, постепенно опускаясь при плавлении набора электродов.

Для усиления шва рекомендуется периодически опускать электроды в сварочную ванну. Метод позволяет выдавить шлак. Затем дуга снова зажигается и процесс электросварки продолжается. Такую операцию советуют провести более 5-ти раз.

При возникновении неудобного проведения сварочных работ и угла наклона держателя, зазор между стержнями не делают и соединяют их вплотную друг к другу.

При проведении ванной сварки в вертикальном положении, электроды ведутся без сильного наклона, пластина не отклоняется от перпендикулярного положения.

Для такого способа применение стальных неразборных ванночек достаточно редкое явление. Они применяются при невозможности установки специализированных накладок. Наиболее часто используются металлические разборные или выштампованные накладки.

Необходимо обратить внимание на несколько основных моментов. В случае грамотного, аккуратного и качественного проведения сварочных работ с применением соединения арматуры ванным способом, получается прочный, надежный сварочный шов.

Он позволяет пользоваться металлоконструкциями и бетонными узлами долгое время. Это обусловлено сохранением гибкости и прочности арматуры в месте сборки. Главное, чтобы работы по ванной сварке производились высококвалифицированными специалистами при соблюдении технологии проведения сварки.

Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения стержневой арматуры и арма турной проволоки диаметром 3 мм и более, сварные соединения стержневой арматуры с прокатом толщиной от 4 до 30 мм, выполняемые при изготовлении арматурных и закладных изделий железо бетонных конструкций, а также при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных кон струкций.

Стандарт устанавливает типы, конструкцию и размеры указанных сварных соединений, выпол няемых контактной и дуговой сваркой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения закладных изделий, не имеющих ан керных стержней из арматурной стали.

1. Обозначения типов сварных соединений и способов их сварки приведены в табл. 1.

Тип сварного соединения

Способ и технологические особенности сварки

Положение стержней при сварке

Крестообразное

Контактная точечная двух стержней

Любое

То же, трех стержней

Дуговая ручная прихватками

Контактная стержней одинакового диаметра

То же, разного диаметра

Контактная стержней одинакового диаметра с последующей механической обработкой

То же, с предварительной механической обработкой

Ванная механизированная под флюсом в инвентарной форме

Дуговая механизированная порошковой проволокой в инвентарной форме

Ванная одноэлектродная в инвентарной форме

Ванная механизированная под флюсом в инвентарной форме спаренных стержней

Дуговая механизированная порошковой проволокой в инвентарной форме спаренных стержней

Ванная одноэлектродная в инвентарной форме спаренных стержней

Дуговая механизированная порошковой проволокой на стальной скобе-накладке

Продолжение табл. 1

Ванно-шовная на стальной скобе-накладке

Дуговая механизированная открытой дугой голой легированной проволокой (СОДГП) на стальной скобе-накладке

Дуговая ручная многослойными швами на стальной скобе-накладке

Дуговая ручная многослойными швами без стальной скобы-накладки

Дуговая ручная швами с накладками из стержней

То же, швами с удлиненными накладками из стержней

Дуговая ручная швами без дополнительных технологических элементов

Ванная механизированная под флюсом в комбинированных несущих и формующих элементах .

Горизонтальное

Дуговая механизированная порошковой проволокой в комбинированных несущих и формующих элементах

Ванная одноэлектродная в комбинированных несущих и формующих элементах

Ванная механизированная под флюсом в комбинированных несущих и формующих элементах

Ванная механизированная под флюсом в комбинированных несущих и формующих элементах спаренных стержней

Дуговая механизированная порошковой проволокой в комбинированных несущих и формующих элементах спаренных стержней

Ванная одноэлектродная в комбинированных несущих и формующих элементах спаренных стержней

Дуговая ручная швами

Контактная по одному рельефу на пластине

То же, по двум рельефам на пластине

Контактная по двум рельефам на арматуре

Дуговая механизированная под флюсом без присадочного металла

Вертикальное

Дуговая ручная с малой механизацией под флюсом без присадочного металла

Дуговая механизированная под флюсом без присадочного металла по рельефу

Контактная рельефная сопротивлением

Контактная непрерывным оплавлением

Дуговая механизированная в углекислом газе (СО₂) в выштампованное отверстие

Дуговая ручная в выштампованное отверстие

Дуговая механизированная в СО₂ в отверстие

То же, в цекованное отверстие

Дуговая ручная валиковыми швами в раззенкованное отверстие

2. Условное обозначение сварного соединения имеет следующую структуру:

Пример условного обозначения стыкового соединения, выполненного ванной механизированной сваркой под флюсом в инвентарной форме, положение стержней вертикальное:

3. Для конструктивных элементов сварных соединений приняты обозначения:

d _н - номер профиля (номинальный диаметр стержня) по ГОСТ 5781-82 (на рисунках таблиц изображен условно);

d - внутренний диаметр стержня периодического профиля по ГОСТ 5781-82;

d ₁ - наружный диаметр стержня периодического профиля по ГОСТ 5781-82;

d '_н - номинальный меньший диаметр стержня в сварных соединениях;

d ₀ - меньший диаметр выштампованного, раззенкованного или цекованного отверстия в плоском элементе;

D ₀ - больший диаметр выштампованного, раззенкованного или цекованного отверстия в плоском элементе;

D_p - диаметр рельефа на плоском элементе;

D -диаметр грата в стыковых и наплавленного металла в тавровых соединениях;

D ' - диаметр обточенной части стержня;

R - радиус кривизны рельефа;

а - суммарная толщина стержней после сварки в месте пересечения;

b - ширина сварного шва; суммарная величина вмятин;

b ', b " - величина вмятин от электродов в крестообразном соединении;

h - величина осадки в крестообразном соединении; высота сечения сварного шва;

h ₁ - высота усиления наплавленного металла;

h ₂ - высота усиления корня сварного шва;

Н - высота скобы-накладки;

h _св - глубина проплавления (Т8, Т9);

l - длина сварного шва;

l ₁ , l ₂ - зазоры до сварки между торцами стержней при различных разделках;

l _ш - ширина флангового шва (С24 -С32);

l _н - длина скоб-накладок, накладок и нахлестки стержней;

l ₃ , l ₄ -длина сварного шва (С22);

l ' - длина обточенной части одного стержня (С4);

L - общая длина обточенной части соединений СЗ и С4;

L ₁ - длина вставки в соединениях типа С11-С13;

z - притупления: в разделке торцов стержней под ванную сварку; в плоском элементе соединения Т12;

s - толщина: стальной скобы-накладки, плоских элементов тавровых и нахлесточных соединений;

k - высота рельефа и выштампованного профиля на плоском элементе; катет шва в соединениях С24 - С32иН1;

k ₁ - зазор между стержнем и плоским элементом в соединениях Н2 и НЗ;

n - ширина рельефа на плоском элементе;

m - длина рельефа на плоском элементе;

g - высота наплавленного металла или «венчика» в тавровых соединениях;

с,с₁ - размеры наплавленного металла в соединении Т13;

α, α₁, α₂, β, β₁. γ, γ₁ - угловые размеры конструктивных элементов сварных соединений.

4. Термины и пояснения должны соответствовать приложению 1 и ГОСТ 2601-84 .

5. При выборе рациональных типов сварных соединений и способов сварки следует руководствоваться приложением 2.

6. На конструкции сварных соединений, не предусмотренные настоящим стандартом, следует разрабатывать рабочие чертежи с технологическим описанием условий сварки и ведомственный нормативный документ, учитывающий требования действующих стандартов и утвержденный в установленном порядке.

7. Допускается замена типов соединений и способов их сварки, указанных в чертежах типовых и индивидуальных рабочих проектов зданий и сооружений, на равноценные по эксплуатационным качествам в соответствии с приложением 2.

8. Конструкции крестообразных соединений арматуры, их размеры до и после сварки должны соответствовать приведенным на черт. 1 и в табл. 2, 3.

9. Отношения диаметров стержней следует принимать для соединений типа К1 - от 0,25 до 1,00, типа К2 - от 0,50 до 1,00.

10. Для соединений типов К1 и К2 величину осадки (черт. 1) определяют по формулам:

для двух стержней

для трех стержней

где а - суммарная толщина стержней после сварки в месте пересечения, мм;

b - суммарная величина вмятин ( b ' + b "), мм.

Величины относительных осадок h / d _н для соединений типа К1 должны соответствовать приведенным в табл. 2. Величины относительных осадок h / d _н для соединений типа К2 следует принимать в два раза меньше приведенных в табл. 2, но не менее 0,10.

11. Конструкции стыковых соединений арматуры, их размеры до и после сварки должны соответствовать приведенным в табл. 4 - 17.

12. В соединениях типа С2-Кн отношение d ' _н / d _н допускается от 0,3 до 0,85 при предварительном нагреве стержня большего диаметра в режиме сопротивления, используя для этого вторичный контур стыковых сварочных машин и специальные устройства.

14. Конструкции тавровых соединений арматуры с плоскими элементами закладных изделий, их размеры до и после сварки должны соответствовать приведенным в табл. 22- 29.

15. Механические свойства сварных соединений должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-90.

Черт. 1.

16. Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из листового, полосового и профильного металлопроката, используемых в закладных и соединительных изделиях железобетонных конструкций, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 8713-79 .

Обозначение типа соединения, способа сварки

Величина h/ d '_н, обеспечивающая прочность не менее требуемой ГОСТ 10922-90. для соединения с отношением диаметров d '_н/ d _н

Минималь
ная вели
чина h/ d '_н обеспечива
ющая ненорми
руемую проч
ность

В каком положении выполняется ванная одноэлектродная сварка тавровых соединений

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

РУКОВОДЯЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО СВАРКЕ И КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Настоящие Руководящие технические материалы (РТМ 393-94) разработаны в НИИЖБ Госстроя России "Инструкции по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций (СН 393-79)", а также в развитие:

ГОСТ 10922-90* "Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия";

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 10922-2012, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

а также в части требований к арматуре и закладным изделиям:

СНиП 2.03.01-84* "Бетонные и железобетонные конструкции";

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 52-01-03, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции";

СНиП 3.09.01-85 "Производство сборных железобетонных конструкций и изделий".

РТМ 393-94 разработаны коллективом авторов:

кандидаты технических наук: A.M.Фридман, Т.И.Мамедов;

инженеры: Г.Г.Гурова, В.М.Скубко.

РТМ 383-94 подготовлены к изданию и выпуску Фондом помощи строительному делу и прогрессивным начинаниям.

РТМ 393-94 рекомендованы секцией НТС НИИЖБ Госстроя России к применению в качестве основного технологического документа по сварке арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций и контролю их качества на предприятиях строительной индустрии, в монтажных и проектных организациях, а также при лицензировании деятельности предприятий и сертификации выпускаемой ими продукции.

ЧАСТЬ I. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАВОДСКОЙ И МОНТАЖНОЙ СВАРКИ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.2. Руководящие технологические материалы содержат требования по технологии сварки соединений арматуры между собой и с плоскими элементами проката при изготовлении арматурных изделий (сеток, каркасов, стыковых соединений стержней) и закладных изделий, а также при монтаже элементов сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций. Устанавливают методы и объемы контроля качества сварных соединений.

Конструкции сварных соединений, класс и марка арматурной стали и металлопроката должны быть указаны в проектной документации.

1.4. Способы и технологию сварки, а также область применения арматуры различных классов и марок стали с учетом эксплуатационных качеств сварных соединений надлежит выбирать, пользуясь табл.1.1 и приложением 2 настоящих РТМ.

5.4. Ванная и многослойными швами одноэлектродная сварка тавровых соединений

"РТМ 393-94. Руководящие технологические материалы по сварке и контролю качества соединений арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций"

5.4. Ванная и многослойными швами одноэлектродная сварка

5.4.1. Приварку втавр рабочей арматуры непосредственно к опорным частям колонн (лист, плита) или изготовление крупногабаритных закладных деталей можно осуществлять, применяя конструкции и размеры соединений, приведенных на рис. 5.12 и в табл. 5.7, используя при этом инвентарные формующие устройства.

Рис. 5.12. Конструкция таврового соединения, выполняемого

ручной дуговой сваркой с использованием инвентарных

5.4.2. Конструкции и размеры инвентарных водоохлаждаемых медных форм должны соответствовать приведенным на рис. 5.13 и в табл. 5.8.

Рис. 5.13. Конструкции водоохлаждаемых медных форм

1 - для ванной сварки однорядных стержней с пластиной;

б - для многослойной сварки спаренных стержней с пластиной

Диаметры свариваемых стержней (d_н), мм

Размеры форм, мм

Для ванной сварки одинарных стержней с пластиной (рис. 5.13, а)

Для многослойной сварки спаренных стержней с пластиной (рис. 5.13, б)

5.4.3. Сборку изделий следует осуществлять, как правило, в кондукторах. Для сохранения перпендикулярности элементов готового изделия одинарные или спаренные стержни перед сваркой нужно собирать "с обратным уклоном", т.е. под угол

Рис. 5.14. Схема сборки тавровых соединений,

выполняемых в инвентарных формах

При сварке закладных изделий типа "закрытый столик" вначале все стержни должны быть приварены к одной пластине, после чего пластину с приваренными стержнями необходимо освободить от закрепления и сварить другие концы стержней со второй закрепленной пластиной.

5.4.4. Режим ванной сварки одинарных стержней с пластиной следует выбирать, пользуясь данными табл. 6.20. Многослойную сварку спаренных стержней диаметрами 32 - 40 мм с пластиной следует выполнять электродами диаметром 5 - 6 мм при токе 225 - 275 А.

5.4.5. При ванной сварке одинарных стержней с пластиной необходимо:

касанием электрода о пластину возбудить дугу на высоте 3 - 5 мм от дна медной формы и задержать электрод до образования на дне формы небольшого количества жидкого металла;

перемещая электрод, перенести дугу на нижнюю часть торца стержня и после его проплавления перемещать электрод вдоль и поперек межторцевого зазора, так же как при ванной сварке стержней (см. п. 6.6.4).

5.4.6. При многослойной сварке спаренных стержней с пластиной необходимо:

возбудить дугу на вертикальной плоскости пластины на высоте 3 - 5 мм от дна медной формы (рис. 5.15, а) и перемещать ее вдоль пластины (рис. 5.15, б). При этом электродный металл переплавляется с металлом пластины и формируется валиковый шов длиной 75 - 85 мм, высотой 3 - 4 мм и шириной 7 - 8 мм (часть валика ложится на дно медной охлаждаемой формы);

перенести дугу на нижнюю часть торцов стержней (рис. 5.15, б) и накладывать валиковый шов в обратном направлении до места первоначального возбуждения дуги;

не прерывая дугу (допускаются перерывы только для быстрой смены электрода), перемещать электрод в полости, образованной стенкой формы и торцами стержней, придавая ему колебательное движение "елочкой" (рис. 5.15, в) и заполняя таким образом до верха плавильное пространство наплавленным металлом. Заканчивать сварку соединения следует перемещением электрода по центру вдоль протяженной стороны завариваемого плавильного пространства.

Читайте также: