Что такое ванная сварка
Ванная сварка арматуры: принцип и технология ванного метода сварки их краткая характеристика
Ванная сварка арматуры — это метод соединения металлов с помощью специальной скобы-накладки, которую также называют ванночкой для сварки арматуры. Метод используется в формировании и соединении арматурных стержней, а также для стыков арматуры.
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.
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:
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:
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.
Применяемое оборудование
Сварка арматуры может осуществляться при наличии следующего оборудования и материалов:
Достоинства и недостатки метода
Ванная сварка имеет ряд достоинств:
Также имеются некоторые недостатки:
Технология ванной сварки
Рассмотрим, что представляет ванная сварка, какое оборудование нужно для ее проведения, преимущества и недостатки технологии, а также области ее применения.
Соединение металлических деталей с помощью сварки является наиболее надежным. Ее применяют во многих областях промышленности и в быту.
Наибольший интерес представляет часто применяемая ручная ванная сварка. Рассмотрим, что она собой представляет и какое оборудование нужно для ее проведения, преимущества и недостатки этой технологии, а также области ее применения.
Технология сварки ванным способом
В основном проводится ванная сварка арматуры. Свое название она получила благодаря использованию в технологии расплавленного металлического сплава, находящегося в ограниченной концами соединяемых деталей и накладкой в виде скобы области. Это напоминает ванну, наполненную водой. Жидкий металл состоит из расплавов электрода и соединяемых концов изделий. 
Накладки в виде скоб используются для того, чтобы расплав не мог растекаться во время проведения сварки. Дополнительно с торцов скобы устанавливаются ограничители, обеспечивающие защиту от растекания шлаковой фракции по поверхности стержня. Скобы–накладки и ограничители производятся из низкоуглеродистых сталей. После выполнения работ они остаются в области шва. Применяют также съемные ванночки для сварки арматуры, выполненные из медных сплавов (кроме латуни и бронзы), а также керамические и графитовые. Они являются формами многоразового использования.
Выполняется сварка с помощью одного электрода или несколькими соединенными пластиной электродами (гребенкой) или электродным держателем
Технология позволяет стыковать горизонтально, наклонно и вертикально расположенные стержни.
При горизонтальном расположении изделий для создания ванны стальную скобу приваривают к области соединяемых арматурных стержней в месте их стыка.
Расстояние между свариваемыми торцами изделий должен составлять 1,5-2 диаметра используемых электродов с покрытием.
При соединении вертикально расположенных стержней применяют штампованную стальную форму, которую приваривают к торцу изделия, расположенного снизу. Затем производят расплавление его сечения с помощью дуги. После этого торец верхнего стержневого элемента прихватывают к расплавленому нижнему сечению и продолжают дальнейшее расплавление соединяемых частей. Происходит постепенное заполнение формы образующимся общим расплавом.
Для того, чтобы освободиться от шлака, делают отверстие в форме с помощью прожигания стенки. После проведения сварки его заваривают.
Особенности выполнения сварки
Особенностью выполнения такой сварки является непрерывность процесса. При этом образующиеся после расплавления металла пузыри, состоящие из инертного газа, и шлаки собираются на поверхности металла. Это значительно улучшает качество стыкового соединения.
Расплавить кромочные части соединяемых деталей возможно только при достижении температуры плавления. Для металлов она имеет очень высокий показатель и получается с помощью плазменной дуги. Сварочная работа должна проходить так:
Применяемое оборудование
Для чего используют этот метод
Ванным способом проводят соединения конструкций большинства крупных железобетонных объектов, имеющих сложный каркас.
Преимущества и недостатки
Широкое использование ванной сварки объясняется ее преимуществами:
К недостаткам ванно-шовной сварки можно отнести требование соблюдать непрерывность процесса, чтобы поддерживать жидкое состояние металла во время работы. Поэтому замену электродов во время процесса не рекомендуют. В случае необходимости такой замены выполнять это нужно очень быстро.
Несоблюдение температурного режима очень влияет на качестве шва. При слишком быстром охлаждении расплава может образоваться много шлака.
Также не нужно допускать слишком быстрого расплавления металла, поэтому дугу на электроде нужно периодически гасить.
Области использования
Также ванная сварка широко используется при строительстве дачных домов и приусадебных построек, квартирном ремонте во время перепланировки и других бытовых работах.
Изучив тонкости ванной сварки, Вы можете попробовать выполнить ее самостоятельно. А если у Вас есть опыт таких работ, вы можете поделиться им в комментариях к этой статье.
Ванная сварка арматуры
Содержание:
Она используется для сваривания отдельных частей изделий из легированной стали. Этот метод способен выдерживать повышенные статические и динамические нагрузки. Но все же перед тем как к нему приступать стоит рассмотреть основные особенности и нюансы.
Краткая характеристика
Чтобы расплавленная сталь не вытекала с торцов ванночки, помещаются ограничительные элементы. А в конце сварочного процесса ванночки соединяются с арматурой и расплавленной сталью. Встречаются накладки съемного типа, которые выполняются из меди, ее сплавов, керамики, графита. Данные варианты предназначены для многократного применения.
Ванная сварка арматуры может проводиться при помощи одного или нескольких электродов. Этот способ сваривания позволяет сваривать металлические элементы в любом положении в пространстве, кроме потолочного. Размер накладки должен быть больше, чем параметры диаметра арматуры. От краев ванночки до свариваемого элемента должно быть не меньше 15 мм.
Если изделия находятся в горизонтальном расположении, то для создания ванны стальная накладка приваривается к соединяемым арматурным стержням в зоне их стыка. Во время сваривания стержней, которые находятся в вертикальном положении, применяются штампованные стальные формы. Они привариваются к торцевой области изделия, которая имеется снизу.
Особенности и нюансы сварочного процесса
Сварка арматуры ванным способом имеет несколько дополнительных особенностей, которые обязательно нужно рассмотреть, перед тем как к приступать к работам. Данная технология считается простым процессом, но все же если вы хотите получить качественное и прочное соединение, то стоит тщательно подготовиться.
Сварка ванным способом имеет следующие особенности:
Достоинства
Ванная сварка арматуры и колонн имеет целый ряд преимуществ:
Недостатки
Среди негативных сторон можно выделить:
Важно! Если во время сварочного процесса не соблюдать требуемый температурный режим. При слишком быстром охлаждении может образовываться слишком много шлака.
Используемое оборудование
Обычно во время ванного сваривания используются следующие элементы:
Как проводится ванная сварка
Технология ванной сварки арматуры и колонн состоит из нескольких этапов. При первом производится подготовка всех материалов и свариваемых деталей. А в последующий этап осуществляются основные сварные работы.
При подготовке стоит выполнить несколько операций:
Стоит отметить! Все действия и движения при проведении сварочного процесса должны быть легкими, потому что расплавление осуществляется при высоких токах. Например, если применяются электроды с диаметром 7-8 мм, то к ним стоит подать ток с силой 400-450 ампер.
Интересное видео
Здесь принимают ванны. С арматурой – без очереди
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
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:
Оборудование
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
Достоинства у ванного способа сварки серьезные:
Недостатки больше похожи на технические требования, но мы по-честному перечислим здесь:
Особенности ванного способа сварки арматуры
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 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:
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.