6. Работа 3. Сварка арматурной стали

6.1. Цель работы

Ознакомиться с основными типами сварных соединений арматуры и способами их сварки. Изучить основы теории ванной, электрошлаковой и контактной сварок. Разработать технологию и выполнить сварку арматурных узлов.

6.2. Основные типы сварных соединений арматуры и способы их сварки

Определены следующие типы соединений: крестообразные, сты­ковые, нахлесточные, тавровые, а также способы их сварки: ванная одноэлектродная сварка на стальной скобе - подкладке, ванная полуавтоматическая, полуавтоматическая открытой дугой голой прово­локой на стальной скобе - накладке, механизированная порошковой проволокой, ручная дуговая точечная, ручная дуговая протяженными швами, ручная дуговая многослойными швами без дополнительных технологических элементов, ручная дуговая с принудительным формиро­ванием шва», электрошлаковая сварка.

6.3. Ванная сварка

Для соединения деталей небольшого сечения прямоугольной и цилиндрической формы и, в частности, для сварки арматуры железобе­тона находит применение ванная сварка, являющаяся разновидностью дуговой сварки. Источником тепла при ванной сварке служит дуга, горящая между покрытым электродом и металлической ванной. Шов имеет небольшую протяженность, а процесс ведется непрерывно, в результате чего образуется металлическая ванна значительного объема. Расплавление кромок свариваемого металла для этого случая дос­тигается не только за счет непосредственного воздействия свароч­ной дуги, но и за счет теплоты, выделяемой металлической ванной.

Дня удержания жидкого металла служат стальные или съёмные

Рис. 6.1. Ваннодуговая сварка одним электродом на остающейся подкладке

Подача электрода по мере его плавления в зону дуги осуществляется вручную или полуавтоматом. При некоторых условиях дуговой процесс может переходить в электрошлаковый.

6.4. Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка характерна тем, что основная часть тепла, необходимая для нагрева и плавления основного и электрод­ного металлов, образуется за счет прохождения электрического тока через расплавленный флюс - шлак. Такая сварка чаще всего ведется с принудительным формированием шва и обычно выполняется при вер­тикальном положении свариваемых деталей. Образование (наведение) шлаковой ванны производится дуговым процессом, но может быть так­же осуществлено с помощью электропроводного флюса. Электрошлако­вый процесс протекает устойчиво как на постоянном, так и на пере­менном токе, но чаще электрошлаковую сварку ведут на переменном токе от трансформатора с жесткой характеристикой. Сварочная проволока для электрошлаковой сварки подбирается исходя из требований к составу металла шва, который практически незначительно зависит от состава флюса. Элек­трошлаковая сварка может выполняться автоматическим или механизи­рованным способами.

Электрошлаковая сварка применяется при изготовлении бара­банов котлов, обечаек, станин прессов, различного рода толсто­стенных балок, а также при монтаже цементных и доменных печей, строительных металлических конструкций и для соединения арматур­ной стали в железобетонных конструкциях. Она применяется там, где нужно сваривать металл больших толщин.

Электрошлаковая сварка (рис.6.2) арматурных стержней 1 и 2 происходит за счет тепла, выделяемого при прохождении электричес­кого тока через расплавленный электропроводный шлак 3. В пространстве, ограниченном кромками свариваемых деталей 1 и 2 и формирую­щим медным приспособлением 6, имеется расплавленная шлаковая ван­на 3, в которую непрерывно подается проволока 9 через скользящие токоподводы 8. Состав флюса подбирается таким, чтобы температура его плавлении была выше температуры плавления металла. Поэтому шлак расплавляет как кромки деталей, так и подаваемую в него элек­тродную проволоку. Расплавленный металл стекает на дно шлаковой ванны, образуя металлическую сварочную ванну 4, при затвердевании которой формируется сварной шов 5.

Рис. 6.2. Схема электрошлаковой сварки арматурных стержней:

1,2 - свариваемые детали; 3 - шлаковая ванна; 4 - жидкий металл; 5 - сварной шов; б - формирующее медное приспособление; 7 - флюс; 8 – тoкoподвод; 9 - электродная проволока; 10 – подающий механизм; V_n - скорость подачи проволоки; V_cв - скорость сварки

Производительность электрошлаковой сварки выше производи­тельности автоматической сварки под флюсом в 5 - 15 раз.

б.5. Контактная сварка