Веб-журнал посвященный арматуре!

Оборудование для контактной сварки арматуры больших диаметров



Сварка арматуры

Для соединения отдельных стержней арматурных сеток и каркасов сборных железобетонных конструкций применяют два вида электрической контактной сварки: точечную и стыковую. Только в производстве закладных деталей и соединений стержней больших диаметров используют электродуговую сварку .

Контактная точечная сварка основана на использовании тепла, выделяющегося в местах соприкосновения (контакта) стержней при пропускании электрического тока, для разогревания металла в этих зонах до температуры плавления. Прижимая (осаживая) разогретые таким способом стержни друг к другу, получают надежное соединение их между собой.

Схемы контактной точечной сварки

а — с двусторонним расположением электродов; б и в — с односторонним расположением электродов; г — комбинированная; 1 — электроды; 2 — свариваемые арматурные стержни; 3 — трансформатор; 4 — планка

Количество тепла Q, выделяющееся при прохождении электрического тока через свариваемые стержни, определяют по формуле Q = 0,24I 2 Rt, где I — сила тока, A; R — сопротивление цепи, Ом; t — время прохождения тока, с.

Сопротивление цепи складывается из сопротивления свариваемых деталей и контактных зон между стержнями и электродами сварочного аппарата. Величина сопротивления зависит от количества и размеров свариваемых стержней, а также состояния поверхности стержней в местах их соприкосновения (наличия ржавчины, окалины, смазки и т. д.). Необходимое количество тепла при сварке получают за счет пропускания тока большой силы. Это целесообразно делать потому, что: 1) количество тепла пропорционально квадрату силы тока; 2) с уменьшением продолжительности нагревания растет производительность сварочного оборудования и значительно снижаются потери тепла, благодаря чему увеличивается коэффициент полезного действия сварочных машин; 3) при кратковременном процессе не происходит разогревания всей массы свариваемых стержней и изменения свойств стали.

Контактной точечной электросваркой соединяют узлы сеток и каркасов, представляющие собой два-три пересекающихся арматурных стержня под углами 60°-90°. Высокое качество сварных соединений, выполняемых точечной контактной электросваркой, обеспечивается правильным выбором основных параметров режима сварки: сварочного тока, продолжительности процесса, усилия сжатия стержней электродами машины и размеров контактной поверхности электрода.

В зависимости от длительности сварки, силы и плотности сварочного тока различают мягкие и жесткие режимы сварки. Мягкие режимы характеризуются сравнительно большим временем пропускания тока (от 0,5 до нескольких секунд), силой тока (4-8) · 10 3 А и плотностью тока 80-120 А/мм 2. Более целесообразными в технико-экономическом отношении являются жесткие режимы, отличающиеся весьма короткой продолжительностью сварки 0,01-0,5 с, током силой (8-20) · 10 3 А и плотностью 120-300 А/мм 2. Однако при жестких режимах требуется большая мощность сварочного оборудования. Арматуру из малоуглеродистых сталей (до 0,2% С), обладающую хорошей свариваемостью, лучше соединять при жестких режимах, а при недостаточной мощности сварочных машин можно сваривать и при мягких режимах. Так как с увеличением содержания углерода (свыше 0,2%) свариваемость стали ухудшается, то следует переходить к более мягким режимам.

Сварку низколегированных сталей, свариваемость которых несколько хуже, чем обычных малоуглеродистых сталей, рекомендуется производить при мягких режимах. Во избежание отжига и потери наклепа сварку арматуры их холоднотянутой и холодносплющенной сталей необходимо вести обязательно по жесткому режиму. Из-за опасности пережога соотношение диаметров свариваемых стержней не должно быть более двух-трех.

Параметры режима точечной сварки определяют расчетно-экспериментальным способом или с помощью графиков оптимальных режимов, приведенных в «Указаниях по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций» (СН 393—69) и паспортных данных используемого сварочного оборудования. Определение основных параметров режима сварки расчетно-экспериментальным способом осуществляют следующим образом. Сваривая по одному образцу пересекающихся стержней заданного количества, типов и диаметров, определяют силу сварочного тока I на каждой ступени машины путем замера амперметром первичного тока I1 и последующего пересчета по формуле

где I0 — ток холостого хода в первичной обмотке сварочного трансформатора (из паспорта машины), A; U1 и Е 2 — первичное и вторичное напряжения, В.

Затем по графику устанавливают минимально необходимый в данном случае сварочный ток и, сравнивая его с вычисленными по формуле величинами, выбирают расчетную ступень трансформатора. Сварку рекомендуется осуществлять на одну ступень выше расчетной (если это допустимо для данного класса стали), так как при этом сокращается выдержка под током.

При сварке тяжелых стержней диаметром более 25 мм расчет выдержки под током производят по специальным формулам, приведенным в СН 393—69. В тех случаях, когда выдержка под током оказывается выше наибольшей выдержки, задаваемой регулятором времени машины, последний необходимо модернизировать или сварку вести при двух и большем числе циклов включения тока, чтобы в сумме получить требуемую выдержку.

Усилие сжатия электродами Рэ при точечной сварке пересекающихся стержней арматуры принимают по графику. Если привод машины не обеспечивает получение требуемого усилия, то ограничиваются наибольшим усилием, развиваемым машиной. Сварку соединений из разнородных сталей классов А-II и A-III между собой или с проволокой класса A-I выполняют при режиме, установленном для сталей более высоких классов. Режим сварки, подобранный для соединения двух стержней одинакового диаметра, применим для сварки двух стержней разного диаметра (d1 и d2 ) и трех стержней, из которых наружные крайние меньшего диаметра (d1 ) разделены стержнем большего диаметра (d2 ). При этом отношение d2 /d1 должно быть не более 3 при d1 =3-10 мм и не более 2 при d1 =12-40 мм. Диаметр контактной поверхности медных электродов для сварки пересекающихся стержней арматуры выбирают из следующего соответствия:

Диаметр наименьшего из свариваемых стержней, мм

Обзор способов сварки арматуры

Сварка арматуры является наиболее надежным методом соединения металлических элементов в монолитную конструкцию. Разрушить подобный стык без специального оборудования будет невозможно, поэтому он чаще всего применяется при возведении несущих конструкций.

Проволочные и болтовые способы соединения арматуры выглядят более практично, так как позволяют при необходимости снова разобрать конструкцию на составные части. Но для тех случаев, когда подобная операция не предусматривается, сварная арматура будет наилучшим из всех возможных решений.

Способы сварки

Существует несколько способов соединения арматуры сваркой: контактная стыковая, контактная точечная, электродуговая, продольными швами, ванная. Каждый из приведенных методов применяется в зависимости от ситуации. Бывают случаи, когда возможно использование сразу нескольких способов. Тогда выбирают по какому-либо главному критерию, например, самый простой или самый надежный.


Контактная стыковая сварка применима для соединения стержней одного или разных диаметров. Этот способ требует большого расхода электродов и металла на швы, поэтому его стараются использовать только в случае крайней необходимости. В целом стыковой метод позволяет сваривать абсолютно все со степенью надежности не ниже заданного значения.


Точечная сварка используется, когда нужно соединить между собой металлически стержни с диаметром не более 50 миллиметров. Этот метод требует меньших затрат материалов и расходников, но и по надежности уступает стыковой сварке. Он хорошо только в тех случаях, когда свариваемые элементы имеют небольшие габариты и мало весят.


Электродуговая сварка позволяет надежно соединять между собой металлически элементы из разных марок стали. Она также применяется на небольших участках каркаса и не пригодна для стыкования крупногабаритных и массивных деталей.


Сварка продольными швами, наоборот, специально предназначается для соединения тяжелых элементов. Этот метод является затратным со всех точек зрения, поэтому применяется довольно редко.


Ванная сварка является наиболее предпочтительным способом соединения арматуры. Она проводится при помощи специальных накладок и требует минимальных затрат электродов и металла на стыки.

Экономическая целесообразность метода давно доказана, так что сейчас все ведущие строительные компании переводят своих работников именно на такой способ. Затраты на ванночки для сварки арматуры окупаются с одного объекта, так что необходимость дополнительного оборудования для работы также полностью оправдана с финансовой стороны.

Все значения указаны в ГОСТ 14098-91

Все моменты, касательно сварки арматурных конструкций перечислены в ГОСТе 14098-91. Действие документа распространяется на любые металлоконструкции, изготовленные из стержневой арматуры или арматурной проволоки. Этими стандартами должны руководствоваться строители во время проведения работ по сбору несущего каркаса здания. Отхождение от норм допускается только в обозначенных пределах.


Все расчетные значения были выбраны не случайно, а стали результатом многократных лабораторных испытаний. Они отражают наиболее безопасные параметры, которые обеспечивают максимальную надежность сооружения. И если не соблюдать установленные стандарты, то здание может не перенести критической нагрузки, в результате чего пострадает много людей.


Ванная сварка арматуры колонн позволяет получать надежные конструкции, способные прослужить долгие годы без какой-либо видимой потери прочности. Главное условие - соблюдение всех тонкостей технологического процесса.

Если опыта в сварке металла нет, то лучше обратиться за помощью к профессионалам. Но бывают ситуации, когда сделать это невозможно и нужно все делать самостоятельно. Тогда в первую очередь понадобится грамотная теоретическая база, которую можно найти в учебниках или на тематических сайтах.


Если есть возможность проконсультироваться со специалистом, нужно обязательно ею воспользоваться. Не лишним будет посмотреть видео по сварке арматуры. Ролики зачастую сопровождаются комментариями сварщика, так что позволят более детально понять саму суть процесса.

Написанный текст не всегда воспринимается и усваивается человеком, так как довольно трудно себе правильно все представить в воображении. А просмотренное видео исправит этот недочет и у новоявленного сварщика уже будет перед глазами четкая картинка с поэтапной последовательностью действий. Останется просто повторить все шаги в жизни, и прочная сварная конструкция будет готова.

Сварное соединение - самое надежное

Сварные соединения арматуры - наиболее надежный и долговечный на сегодняшний день вид стыковки металла. Они хорошо проявляют себя в любых условиях эксплуатации. Нарушить шов без применения физической силы практически невозможно.


Прочность несущего каркаса обеспечивает долговечность возведенного на нем здания. Но есть и некоторые недостатки, о которых тоже стоит упомянуть. Самый главный выплывает из основного достоинства. Сварка дает крепкое монолитное соединение, которое невозможно нарушить. Поэтому в зонах сейсмической активности велик риск того, что бетонная часть здания при колебаниях земной коры будет трескаться и разрушаться.


Поэтому для застройки в такой местности нужно использовать более гибкие соединения, способные гасить колебания за счет деформации в установленном диапазоне.

Ссылка на promplace.ru обязательна

Оборудование для сварки арматуры и закладных деталей

Для стыковки арматурных стержней в плети длиной до 24 м применяют различные установки, которые укомплектовывают стыковыми сварочными машинами и вспомогательным оборудованием.

Установка СМЖ-524 поставляется в двух сборках и трех исполнениях в зависимости от требуемой длины арматуры и назначения для ненапряженного и преднапряженного железобетона. Основными узлами установки являются питатель, механизм подачи с механизмом поджима, стыковая сварочная машина, стойка с подъемным роликом, станок для резки арматурной стали (типа СМЖ-133А), приемный роликовый конвейер, приемные секции и шкаф — пульт управления. На стыковой сварочной машине МС-2008 установлены сдвоенные пневмоцилиндры, обеспечивающие усилие осадки 60 ООО Н при давлении воздуха 0,5 МПа.

В зависимости от длины заготавливаемых плетей арматуры роликовый конвейер комплектуют соответствующим числом секций, соединяющихся между собой и с рамой болтами.

Машина МС-2008 для стыковой сварки стержневой арматуры диаметром до 50 мм получила наибольшее применение. Основными узлами ее являются станина, зажимы с пневматическим устройством, электромеханический привод осадки,сварочный трансформатор, контактор и переключатель ступеней.

Арматурные стержни, подлежащие сварке, устанавливаются в контактные губки зажимов и удерживаются в них с помощью пневматических цилиндров с рычажными устройствами^ управление которыми осуществляется кнопками при помощи электропневматических клапанов.

Сварка непрерывным оплавлением производится автоматически, а сварка оплавлением с подогревом — полуавтоматически.

Характер изменения скорости оплавления и осадки определяется профилем кулачка электромеханического привода. Для регулирования скоростей используется функциональный регулятор.

Вторичное напряжение регулируется с помощью переключателя ступеней .

Сборные и монолитные железобетонные конструкции армируют, как правило, сварными арматурными сетками и каркасами, которые изготовляют с использованием оборудования для контактной точечной сварки (одноточечные стационарные и подвесные машины, а также многоточечные машины, на базе которых создают различные автоматизированные линии): – линии 7994/1, 7934/2 и 7975/1 для изготовления сеток шириной до 3800 мм из арматуры диаметром соответственно до 10 … 6 и до 10 … 12 мм; – линия 7850 для изготовления сеток шириной до 1450 мм из арматуры диаметром до 14 … 40 мм; – линии 7728А/3 и 7728А/4 для изготовления арматурных сеток. шириной до 775 мм из арматуры диаметром соответственно до 14 … 8 и 14 … 25 мм; – линия КТМ-3201 УХЛ4 для сварки сеток шириной до 3000 мм из арматуры диаметром 15 … 32 мм.

Одноточечные стационарные машины применяют при небольших объемах работ. Они состоят из сварного стального корпуса, пневматического привода, пневматического устройства, системы охлаждения, то-коподвода, электрического устройства. В корпус машины встроены сварочный трансформатор, переключатель ступеней, игнитронный контактор и панель зажимов. Пневматический привод, обеспечивающий вертикальное перемещение верхнего электрододержателя и сжатие свариваемых пересечений арматуры, установлен на кронштейне корпуса. Электропневматический клапан, маслораспылитель и регулятор давления с манометром размещены на крышке корпуса.

При работе машины свариваемые стержни размещают между электродами. Затем нажатием педальной кнопки включается электронный регулятор времени, который автоматически управляет процессом сварки в такой последовательности. Нижний поршень привода вместе со штоком и ползуном опускается, электроды сжимают стержни, включается трансформатор и стержни свариваются. После сварки стержней трансформатор отключается, и детали выдерживаются некоторое время под давлением, после чего, перемещая поршень вверх, поднимают электрод и освобождают сварные стержни.

К многоточечным сварочным машинам, на базе которых создают автоматизированные линии, относятся машины МТМ-160; МТМ-166; МТМ-32, МТМ-35, МТМК-ЗОХ 100-4 (табл. 2.10), МТМ-244.

Многоточечная машина МТМ-160 (рис. 2.19) применяется для сварки сеток шириной до 3800 мм. Она создана на основе ранее выпускавшейся машины АТМС-14X75-7-2 с учетом расширения технологических возможностей и улучшения конструкции некоторых узлов, что обеспечивает сварку арматуры гладкого и периодического профиля, а также сеток эффективного армирования с поочередно смещенными укороченными поперечными стержнями.

Машина может работать с мерными продольными стержнями, а также с мотками проволоки. Для этого в ней предусмотрены крюки для захвата за поперечные стержни и цанговые зажимы для продольных проволок.

Источники: http://technology-jbi.ru/svarka_armaturi/, http://promplace.ru/svarka-metallov-staty/svarka-armatury-1743.htm, http://lektsii.org/6-54621.html





Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением