Сварка арматуры

Лучшие результаты с получением равномерного стыка с пластическими  деформациями при его разрушении дает сварка малоуглеродистых сталей марок Ст З и низколегированных сталей средней прочности периодического профиля (например, марки 25Г2С). Хуже свариваются среднеуглеродистые стали периодического профиля марок Ст5, которые хотя образуют при сварке равнопрочный стык, однако возможно хрупкое его разрушение. Неравнопрочный основному металлу стык с хрупким разрушением получается при сварке низколегированных арматурных сталей повышенной прочности класса A-IV. Термические упрочненные стали мало пригодны для сварки.

Разработка мобильной  контактной машины, основанной на предложенной технологии, позволит значительно расширить  область применения контактной сварки, использовать ее на- строительных площадках.

Контактная точечная сварка. Этот вид сварки наиболее эффективен при заводском изготовлении плоских сварных сеток и каркасов. Способ сварки на многоэлектродных контактных машинах позволяет в наибольшей степени механизировать и автоматизировать процесс изготовления арматуры и снизить трудоемкость работ. При небольших объемах работ используют одно- и двухэлектродные машины.

Для сварки тяжелых арматурных сеток и каркасов, сборки пространственных каркасов, а также приварки отдельных  стержней используют подвесные контактные машины со сварочными клещами.

Арматурные сетки каркасов изготовляют с применением кондукторов, обеспечивающих точность геометрических размеров и взаимное расположение элементов: прихватку нужно размещать в  местах будущих сварных швов и  выполнять с использованием тех  же марок электродов.

Принцип осуществления точечной сварки тот же, что и стыковой: нагрев металла в месте крестообразного  пересечения, оплавление и осаждение  стержней под действием сжимающих  усилий. Режим сварки может быть жестким или мягким в зависимости  от времени разогрева, плотности  и времени протекания тока.

Сварочные машины контактной точечной сварки изготовляют с автоматическим режим управления. Машины выпускают с одно-и двусторонним подводом тока. В машинах- с двусторонним подводом сварочный так подводят к верхнему и нижнему стержням. Ток вторичного витка трансформатора проходит через электро-держатель, электрод, пересекающиеся стержни, верхний электро-держатель к первичному витку трансформатора.

При одностороннем подводе  ток подводится снизу от вторичного витка трансформатора; он проходит через электрод, пересечения стержней, затем "через верхний арматурный стержень ко второму пересечению стержней, второй электрод и на вторичный виток трансформатора.

При одностороннем подводе  тока уменьшаются потери электроэнергии ввиду снижения сопротивления из-за меньшей длины протекания, повышается производительность благодаря одновременной  сварке нескольких пересечений.

Одно- и двухточечные машины для контактной сварки. Такие машины подразделяют на стационарные и подвесные. Последние выпускают с выносным и встроенным трансформатором.

Одноточечные стационарные машины типа МТП-75 с гидравлическим приводом сжатия электродов и подвесные  типа МТПП-75 с пневматическим приводом имеют невысокую производительность и малый вылет хобота электрододержателя. Такие машины используют на небольших объемах работ и при эпизодическом их .проведении.

Двухточечная машина МТМ-33 работает в полуавтоматическом режиме. В машину устанавливают два продольных стержня. В верхней части стола  расположен пневмоцилиндр с кареткой и крюками для захвата каркаса за приваренный поперечный пруток и перемещения его в продольном направлении. После приварки поперечного стержня свариваемый каркас автоматически перемещается на шаг поперечных стержней.

Подвесные машины с выносным трансформатором можно перемещать по подвеске. Машина и сварочные  клещи могут поворачиваться вокруг своей оси на 360°, причем клёпди могут подниматься и опускаться. Сварочные клещи прикрепляют к машине с помощью гибких кабелей. Машина состоит из однофазного сварочного трансформатора с переключателем ступеней напряжения, пневматического устройства, системы охлаждения, подвески, регулятора времени и игнитронного контактора.

Сварочные клещи обеспечивают прямолинейное и радиальное перемещения  электрода. Клещи состоят из корпуса, двух электрододержателей с электродами, пневматического или гидравлического привода, подвесного устройства, кнопки включения.

Подвесная машина со встроенным трансформатором имеет шкаф управления, с которым соединены сварочные  клещи и пружинный балансир для подвески клещей. Для удобства работы и легкости перемещения клещей к подвесному устройству закрепляют также подводящие кабели.

Подвесные машины входят в  состав установок для контактной сварки, оборудованных кондукторами для раскладки плоских каркасов и отдельных стержней закладных  и других элементов. Портальная установка  состоит из портала, перемещаемого  по рельсовым путям. Подвесная машина устанавливается на балке портала на тележке, снабженной приводом для перемещения.

Подвесные машины используют в различных условиях для сварки пространственных арматурных каркасов. Сборка их производится как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Сетку на нужную длину разрезают  ножницами гильотинного типа по команде  счетчика, отсчитывающего заданное количество шагов сетки. Ток к электродам подводится односторонний, снизу.

Линии заводов по изготовлению арматуры некоторых зарубежных фирм оснащены высокопроизводительным автоматизированным оборудованием: операции механизированы на всех стадиях изготовления арматуры.

 

 

 

 

 

Электродуговая  сварка.

При такой сварке расплавленная  арматура в местах стыков соединяется  за счет тепла вольтовой дуги.

При сварке один провод источника  тока присоединяется к арматуре, другой — к держателю электрода. Сваривать  можно с помощью. постоянного и переменного тока. Агрегаты постоянного тока состоят из генераторов и двигателей внутреннего сгорания. Для сварки переменным током применяют понижающие сварочные трансформаторы.

Для сварки используют также  сварочные полуавтоматы, в которых  сварочная проволока подается в  зону сварки с катушки по специальному шлангу.

Качество сварочных швов во многом зависит от применяемых  электродов. Они могут быть непокрытые, тонко обмазанные (0,1— 0,3 мм) и с толстым покрытием (0,5—3 мм). Непокрытые электроды при сварке переменным током дают неустойчивую дугу; расплавленный металл окисляется и образует хрупкий шов. Вещества обмазки при расплавлении образуют шлак и газы, которые, защищая расплавленный металл, обеспечивают качественное сварное соединение.

Более совершенна ванная многоэлектродная дуговая сварка под слоем флюса. При таком способе сварки концы  стержней укладывают в медную съемную  ванну и в зазор между их концами вводят электроды. Расплавленный  металл заполняет ванну, образуя  прочный стык. При сварке под слоем  флюса стык покрывается флюсом, который  расплавляется при возникновении  дуги между электродом и дном ванны. Сварка под флюсом позволяет получать высококачественные стыковые соединения при меньшей стоимости и расходе  электродной стали.

 

 

            Сварные каркасы жестче и транспортабельнее  вязаных. Вязка каркаса проволокой применяется только в особых случаях. Сварка арматуры обеспечивает экономию металла, повышает качество арматуры, снижает стоимость и трудоемкость ее изготовления.

            Сварку на контактных стыковых  машинах ведут непрерывным оплавлением  или оплавлением с подогревом.

            Способ сварки непрерывным оплавлением  не требует обработки торцов  стержней. Торцы стержней, зажатые  в губках машины, одновременно  с включением тока приводятся  в соприкосновение: выступы расплавляются и при этом выравнивается поверхность торцов, которые при оплавлении разогреваются до

пластичного состояния и  затем подвергаются сжатию и осадке.

            При сварке способом оплавления  с подогревом, применяемым для  стыкования стержней диаметром  50 мм и более из высокоуглеродистой  и низколегированной сталей, концы  стержней в процессе сварки  периодически сближают и разнимают.  Во время этих кратковременных  пауз концы стержней прогреваются, что способствует лучшему оплавлению  и уменьшению расхода электроэнергии.

Контактную точечную сварку применяют для образования крестообразных пересечений при сборке каркасов и сеток. Ток большой силы пропускают через свариваемый узел, зажатый  между двумя контактами сварочной  машины. В месте контакта расплавляется металл в верхнем и нижнем стержнях. Одновременно с отключением тока включается механизм сжатия, которым сжимают стержни. При этом выдавливается шлак и стержни получают заданную осадку.

            Электродуговой сваркой пользуются  для наращивания стержней большого  диаметра, при сварке сеток и  каркасов, а также в процессе  монтажа арматурных изделий на  объекте.

Электроды изготовляют из стальной проволоки диаметром от 1 до 12 и длиной 450 мм с толстым  слоем обмазки. Тип электрода (например, Э-42, Э-46) показывает, что все электроды  различного химического состава  этого типа создают наплавленный металл прочностью 4,2—4,6 МПа.

            Сварка швов внахлестку выполняется  двумя или одним фланговыми  швами, а также с двумя круглыми  накладками — четырьмя или  двумя фланговыми швами. Общая  длина швов не должна быть  меньше 10 диаметров арматуры периодического  профиля. Высота сварного шва  принимается не менее 4, ширина  не менее 10 мм. Стыки можно выполнять  на желобчатых подкладках с  заваркой торцов многослойными  швами. Если катет шва превышает  8 мм, его выполняют в два или  три слоя. В два слоя сваривают  стыки стержней арматуры из  легированной стали.

Помимо сварки швами, применяют  сварку стержней диаметром 8...20 мм электродуговыми  точками.

При сварке тяжелых арматурных конструкций используют разновидности  дуговой сварки — ванную, ванношовную и электрошлаковую, позволяющие на 20... ...30 % снижать расход электродов и электроэнергии.

            Ванную сварку применяют для  стыкования стержней диаметром  более 20 мм. Стык собирают на  стальной подкладке или в съемной  медной форме. Зазор между стержнями  принимается не более 0,8 диаметра  стыкуемых стержней. Одноэлектродную  сварку ведут для стержней  диаметром от 20 до 34 мм. Стержни большого  диаметра сваривают гребенкой  из трех-четырех электродов, приваренных  к вспомогательной пластинке,  зажатой в одноручковом электрододержателе. Когда сваривают в форме, создается ванна из расплавленного металла электродов, разогревающего и расплавляющего торцы стыкуемых стержней. Застывший металл образует сварной шов.

            При ванношовной сварке стержней диаметром от 36 до 80 мм стальную подкладку, служащую для образования ванны, фланговыми швами приваривают к стыкуемым стержням, благодаря чему она участвует в восприятии растягивающих усилий.

            Электрошлаковая сварка наиболее  экономична. Стыкуемые стержни укладывают  в медную форму так, чтобы  между их концами образовался  небольшой зазор, в который  вводят пластинчатый электрод. Форму  и зазор заполняют флюсом. Дуга, возникающая между электродом  и формой, сначала расплавляет  флюс, затем из расплавленной  стали электрода и концов стержней  образуется ванна, закрытая сверху  шлаком. В конце процесса излишек  шлака стекает через верх формы,  а металл успевает за это  время кристаллизоваться.

Электрошлаковая сварка осуществляется также с помощью шланговых  полуавтоматов с непрерывной  механической подачей электродной  проволоки диаметром 2...2,5 мм.

Эффективно применение порошковой проволоки, представляющей собой трубку, свернутую из стальной ленты с  порошкообразным сердечником из флюса. Этот метод сварки обеспечивает высокое качество шва, снижение расхода  металла и электроэнергии. Производительность труда по сравнению с обычной  ручной сваркой возрастает в 4—5 раз.

 

Охрана труда

Выполнение сборочных  и сварочных работ на участке  сборки, сварки каркаса и арматуры при неправильной организации производства и труда приводит к появлению опасных и вредных производственных факторов, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут вызвать несчастные случаи.

При выполнении дуговой сварки, а также контактной точечной сварки в той или иной степени существует возможность опасных воздействий  на сварщика в связи со следующими факторами:

- ожоги от брызг металла  при сварке;

- поражение электрическим  током при прикосновении человека  к токоведущим частям электрической цепи;

- недостаточная освещённость  рабочих мест;

- травмы различного рода  механического характера при  подготовке тяжёлых изделий к сварке и в процессе сварки;

- возможность возникновения пожаров при выполнении сварочных работ;

- повышенный фон ультрафиолетового излучения сварочной дуги, который вызывает ожоги незащищенных участков кожи;

- повышенный уровень электромагнитного  и электрического поля, источником возникновения которых является сварочное оборудование;

- повышенная запылённость  и загазованность воздуха рабочей  зоны;

- повышенная температура  поверхностей оборудования, изделий  и материалов;

- острые кромки, заусенцы  и шероховатость на поверхностях  заготовок, инструмента и оборудования;