книги из ГПНТБ / Леви С.С. Бетонные и железобетонные работы
.pdfВеличины оплавления I'0Пл и l"oUn должны расти с увеличением диаметра стержней, так как при увеличении последних медленнее выравнивается тевгпература по их сечению. Величины осадки I'ос и І'ос— важнейшие пара метры режима сварки. При большей величине осадки лучше очищаются торцы свариваемых стержней. Если поверхность торцов неровная, размер осадки увеличива ют, чтобы по окончании оплавления торцы были ровны-
Рис. 58. Внешний вид стыковых соединений, выполненных контактной электросваркой, при правильном (а) и неправильном (б)
режимах сварки
ми и параллельными друг другу. При чрезмерной вели чине осадки возможно расслоение металла и образова ние трещин, в особенности в сталях с большим содержа нием углерода.
Ориентировочные величины установочной длины, оп лавления и осадки для сварки стержней арматуры при нимают соответственно равными: a=2,54-3d; /опл—0,6-г 4-0,Ы и /oc=0,34-0,35d*.
О правильности выбора режима сварки приближенно судят по внешнему виду сварных соединений (рис 58). При правильном режиме сварки концы стержней доста точно прогреваются и при взаимном сжатии приобретают форму, показанную на рис. 58, а. Подтверждение пра вильности выбранного режима можно получить только после лабораторных испытаний сварных соединений на прочность.
Машины для контактной стыковой сварки (табл. 9). По виду привода машины подразделяются на три груп пы: с ручным рычажным приводом — МСР-100, МСР-75, МСР-50, МСР-25, с приводом от электродвигателя — МСМУ-150, с гидравлическим приводом — М.СГА-500.
При использовании машин с ручным приводом все ра бочие процессы сварки (зажим стержней в губках ма-
* Точные величины приведены в «Указаниях по сварке соедине
ний арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций» СН 393-69.
120
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
|
Техническая характеристика контактных стыковых машин |
|
||||||||
|
|
|
|
для сварки арматурной стали |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Тип машины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ручного действия |
|
||
Показатель |
|
автомати |
полуавто |
1 1 |
1 |
|
|||
|
МСР-100 |
|
|
|
|||||
|
ческого |
матическо |
-МСР75 |
-МСР50 |
-МСР25 |
||||
|
|
|
|
действия |
го действия |
||||
|
|
|
|
МСГУ'500 |
МСГУ-150 |
|
|
|
|
Максимальные ди |
|
|
|
|
|
|
|||
аметры |
|
свари |
|
|
|
|
|
|
|
ваемых |
|
стерж |
|
|
|
|
|
|
|
ней, м м : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
класса |
А-ІП, |
60 |
32 |
28 |
25 |
20 |
14 |
||
А-ІІ . . . . |
|||||||||
класса |
А-І . |
90 |
36 |
32 |
28 |
25 |
18 |
||
Производитель |
50 |
80 |
20—30 |
75 |
90 |
ПО |
|||
ность, |
шг/ч . . |
||||||||
Мощность, |
к В А . |
400 |
150 |
100 |
75 |
50 |
25 |
||
Привод механизма |
Гидравли- |
Электро- |
Рычажный привод |
||||||
сжатия |
осадки . |
||||||||
Максимальное |
за |
ческий |
двигатель |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
жатие |
стержней |
40 000 |
10 000 |
5000 |
3000 |
3000 |
800 |
||
в электродах, к г с |
|||||||||
Расход охлаждаю |
1 500 |
200 |
300 |
300 |
300 |
300 |
|||
щей воды, л/ч . |
|||||||||
Максимальный |
ко |
50 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
||
эффициент |
ПВ, |
||||||||
0/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/о . . . . . |
|
|
|
|
|
|
|||
Первичное |
напря |
380 |
380, 220 |
440, |
440, |
400, |
440, |
||
жение, В . . . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
380, |
380, |
380, |
380, |
|
|
|
|
|
|
220 |
220 |
220 |
220 |
шины винтовым устройством, сближение и удаление стержней друг от друга, осадка их, включение и выклю чение тока) осуществляют сами сварщики. Машины с приводом от электродвигателя производят перечислен ные выше операции автоматически после их пуска. Вруч ную осуществляется только цикл предварительного по догрева стержней, когда сварка выполняется при оплав лении с подогревом. В машинах с гидравлическим приво дом при оплавлении все рабочие процессы, включая предварительный подогрев, осуществляются автоматиче ски.
121
4. Контактная точечная сварка
Для сварки пересекающихся стержней в сетках и каркасах, а также для приварки внахлестку круглых ар матурных стержней к элементам плоского проката — по лосовой, уголковой и другим видам сортовой стали — применяют контактную точечную электросварку.
От вторичного витка (рис. 59) сварочного трансфор матора ток через медные шины, хоботы, электрододер-
3
Рис. 59. Схема протекания тока при кон тактной точечной электросварке
/ — вторичный виток трансформатора; 2 — медные шины; 3 — хобот; 4 — электрододержатель; 5—элек трод; 6 — арматурный стержень
жители и электроды подводится к пересечению арматурных стержней, зажатому между электродами. Электроды имеют водяное охлаждение.
Сопротивление в месте соприкасания арматурных стержней во много раз превышает сопротивление на ос тальном пути тока, поэтому именно в этом месте будет интенсивно выделяться тепло, которое нагревает металл арматурных стержней до пластического состояния, и под действием усилия сжатия электродов произойдет их сварка.
Режим точечной сварки. Чтобы получить сварные со единения требуемой прочности, необходимо сварку про изводить на определенных режимах. Режим сварки вы бирают в зависимости от диаметра свариваемой армату ры и марки стали, из которой она изготовлена.
Предварительные режимы точечной сварки арматуры подбирают по таблицам или номограммам, приведенным в «Указаниях по сварке» СН 393-69, а затем уточняют
122
по результатам испытания пробных сварных образцов. Если прочность сварных соединений из-за непровара окажется менее требуемой, то увеличивают величину то ка или время его протекания. Если прочность недоста точна из-за пережога, эти же показатели соответственно уменьшают.
При недостаточной величине тока сварка арматур ных стержней может оказаться невозможной даже в том случае, если время протекания тока будет очень дли тельным. При большой величине тока сварка стержней происходит в короткие промежутки времени, исчисляе мые секундами или даже долями секунд. При чрезмерно большом токе стержни могут перегорать. Величину тока на машинах точечной сварки регулируют переключением ступеней сварочного трансформатора, а время протека ния тока — перемещением указателя времени на элект ронных регуляторах времени. *
Для получения надлежащего качества сварных то чечных соединений арматуры в некоторых случаях тре буется учитывать структурные изменения металла от термического влияния сварки. Например, при сварке на мягких режимах холодноупрочненных сталей в местах их соединений теряется наклеп и уменьшается механиче ская прочность. Поэтому для сохранения наклепа точеч ную сварку холодноупрочненной стали производят толь ко на жестких режимах. Требуемая прочность сварных точечных соединений бывает нормированной, соответст вующей ГОСТ 10922—64, и монтажной, примерно рав ной половине нормированной.
Параметры режимов сварки, обеспечивающие полу,- чение доброкачественных сварных соединений, могут из меняться в определенных пределах в зависимости от мощности и конструкции точечной машины.
При этом количество тепла, необходимое для получе ния сварного соединения, примерно должно быть посто янным. Поэтому при повышении величины сварочного тока следует уменьшить время его протекания и, наобо рот, при уменьшении величины тока время его протека ния необходимо увеличивать.
Режим сварки называется жестким, если сварка про изводится в течение небольшого промежутка времени, но при большой величине сварочного тока, или мягким, ес ли время протекания тока велико, а величина сварочного тока мала.
123
Машины для точечной сварки арматуры серийно вы пускаются промышленностью и насчитывают большое количество типоразмеров. Машины бывают стационар ные и подвесные, одновременно сваривающие одну, две и более точек; с односторонним и двусторонним подво дом тока; с пневматическим и пневмогидравлическим механизмом сжатия электродов. Управление продолжи тельностью протекания тока осуществляется автомати чески. На производстве можно иногда встретить старые
Рис. 60. Способы подвода тока при контактной точечной сварке
а — при двустороннем подводе тока; б — при одностороннем под воде тока
модели машин для точечной сварки с ножным рычаж ным механизмом сжатия электродов, которые давно не выпускаются.
В машинах с двусторонним подводом тока сварочный ток от одного зажима трансформатора подводится к верхнему стержню, а от другого — к нижнему стержню свариваемого соединения арматуры (рис. 60,а). Ток протекает по следующему пути: вторичный виток транс форматора, шина, соединяющая его с нижним хоботом, электрододержатель, электрод, пересекающиеся стержни и далее через электрододержатель, верхний хобот и ши ну к первичному витку трансформатора. Ток к сваривае мым стержням подводится сверху и снизу, т. е. с двух сторон. При одностороннем подводе тока (рис. 60, б) путь его протекания следующий: вторичный виток транс форматора, шина, соединяющая его с электродом, пере сечение арматурных стержней, медная перемычка и
верхний арматурный стержень, второе пересечение стержней, второй электрод и шина, соединяющая его с вторичным витком трансформатора. В этом случае ток от вторичного витка трансформатора подводится к
Рис. 61. Машина для одноточечной элек тросварки типа МТП-75-5
/ — корпус; 2 — свеча; 3 — электрод; |
4 — хобот; |
|||||||
5 — ручной |
кран |
подъема |
хобота; 6 — пневма |
|||||
тический цилиндр |
механизма |
сжатия; 7 — гай |
||||||
ки для ограничения |
хода |
верхнего |
электрода; |
|||||
8 — дросселирующий |
клапан; |
9 — включатель; |
||||||
10— электропневматический клапан; |
И — луб |
|||||||
рикатор; |
12 — манометр; |
13 — редуктор; |
||||||
14 — шкаф; |
15 — медные |
токоподводящие |
ши |
|||||
ны; |
16 — трансформатор; |
17 — переключатель |
||||||
ступеней; |
18 — контактор; |
/9 — спускной |
вен |
|||||
тиль; |
20 — водяной |
кран; |
21 — пусковая |
пере |
носная педаль
свариваемым стержням с одной стороны, т. е. только внизу. В системе одностороннего подвода тока значи тельно сокращается путь протекания тока, и в силу это го уменьшаются потери электроэнергии. Кроме того, повышается производительность труда, так как одновре
125
менно свариваются два, четыре или более пересечений стержней.
Большинство типов многоточечных машин работает по схеме одностороннего подвода тока. В табл. 10 приве дены технические характеристики серийных одноточеч ных машин с пневматическим приводом механизмов
Т а б л и ц а 10
Технические характеристики контактных одноточечных машин с пневматическим приводом
Стационарная машина
Показатель
МТП-75 |
МТП-150 |
МТП -200 |
МТП-300 |
Подвесная
машина МТПП-75
Максимальная |
мощность |
Рном> |
75 |
150 |
200 |
260 |
75 |
||
к В А |
........................................... |
|
|
|
|||||
Сварочный ток на номинальной |
13 000 20000 |
24 000 |
_ |
8000 |
|||||
ступени, А |
.............................коэффициент |
||||||||
Номинальный |
20 |
20 |
20 |
20 |
25 |
||||
ПВ, |
% ...................................... |
|
воздуха, |
||||||
Расход |
свободного |
18 |
33 |
33 |
35 |
18 |
|||
м 3/ ч ............................................. |
охлаждающей |
воды, |
|||||||
Расход |
600 |
1100 |
1100 |
1200 |
600 |
||||
л / ч |
............................................ |
диаметр |
мень |
||||||
Максимальный |
|
|
|
|
|
||||
шего стержня из стали клас |
|
|
|
|
|
||||
са А-ІІ и А-ІII, входящего в |
22 |
28 |
32 |
40 |
10 |
||||
соединение |
. . ................... |
||||||||
П р и м е ч а н и е . |
Вместо машин МТП-75 выпускаются |
машины |
новой серии МТ-1207, А вместо МТП-200 — машины МТ-2507 соответ ственно с теми же основными параметрами.
сжатия, которые имеют первичное напряжение, равное 380 В. Эти же машины применяются для точечной сварки листового металла. На рис. 61 помещена машина для одноточечной сварки МТП-75.
Одноточечные подвесные машины пневматические МТПП со сварочными клещами используются для изго товления пространственных арматурных каркасов ко лонн, балок, прогонов и др.
Автоматические и полуавтоматические многоэлект родные машины АТМС, МТМК и МТМС (табл. 11) пред назначены для сварки плоских каркасов и широких ар матурных сеток.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
а б л и ц а I I |
Техническая характеристика машин для многоточечной сварки |
||||||||||
|
|
|
|
|
арматурных каркасов и сеток |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка машины |
||
|
|
Показатель |
|
|
мтмк-зхіоо .АТМС- 14x75 |
МТМС-10Х35 |
||||
|
|
|
|
для каркасов |
для |
сеток шириной, мм |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шириной |
до |
2350 |
ДО 2000 |
|
|
|
|
|
|
|
до 775 мм |
|||
Установленная |
|
мощность |
|
|
|
|
||||
(число |
и |
мощность |
сва |
|
|
|
|
|||
рочных |
|
трансформато |
3X100=300 |
14X75=1050 |
10X35= 350 |
|||||
ров), |
к В |
А ............................. |
|
|
|
|||||
Производительность, м ім и н . |
2,5—3 |
2—4 |
2 |
|||||||
Номинальный |
коэффициент |
|
|
|
|
|||||
пв, % |
.......................... |
|
|
давление |
20 |
|
20 |
20 |
||
Максимальное |
|
1250 |
500 |
250 |
||||||
между |
электродами, |
кгс . |
||||||||
Давление |
сжатого |
воздуха, |
6,5 |
5,5 |
5 |
|||||
кгс/см 2 |
.................................... |
|
|
воздуха, |
||||||
Расход |
свободного |
1 |
|
7 |
0,33 |
|||||
м ъ! м |
и |
н .................................... |
|
охлаждаю |
|
|||||
Полный расход |
1200 |
4500 |
1200 |
|||||||
щей воды, л і ч ................... |
|
сва |
||||||||
Предельные диаметры |
От 4-)-5 |
От 3+3 до |
От 3+3 до |
|||||||
риваемых |
стержней, |
мм . |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
до 12+25 |
10+12 |
6+8 |
Электрические и пневматические устройства машин обеспечивают выполнение следующих операций: подачу в зазор между электродами поперечных стержней по верх продольных; опускание электродов и создание сжа тия ими мест пересечения стержней; включение свароч ного тока и сварку стержней во всех пересечениях; подъ ем электродов и перемещение сетки на заданный шаг с помощью каретки. После этого подается следующий по перечный стержень, и операция повторяется.
Длительность операций цикла сварки контролируется электронным регулятором времени. Токоведущие части, подверженные нагреву, охлаждаются водой, которая сливается в коробку.
5. Общие сведения по сварке арматуры плавлением
Под сваркой плавлением подразумеваются такие спо собы соединения арматурных стержней, при которых происходит расплавление стержней в месте их соедине-
127
ния теплом электрической дуги или теплом, получаемым при прохождении сварочного тока через электропровод ный шлак. Сварка плавлением производится при изгото влении и монтаже арматуры.
Для сварки плавлением применяют следующее обо рудование: сварочные трансформаторы и электросвароч ные агрегаты постоянного тока, электроды, инструменты и защитные приспособления электросварщика.
Рис. 62. Схемы трансформаторов для дуговой сварки
а — с отдельным |
дросселем |
(типа |
ТСЭ); б — с встроённым дросселем |
(типа СТН); в — с передвижными |
катушками (типа ТС); 1 — сварочный |
||
трансформатор; |
2 — вторичная обмотка; 3 — электрод; 4 — свариваемое |
||
изделие; 5 |
— провода; |
6 — первичная обмотка; 7 — регулятор |
Сварочные трансформаторы, как правило, применя ют для сварки арматуры. Реже для этих целей применя ют электросварочные агрегаты постоянного тока. Сва рочные трансформаторы служат для понижения напря жения электрической сети до величины, необходимой для Зажигания и устойчивого горения дуги.
Сварочные трансформаторы обычно изготовляют од нофазными сухими с естественным воздушным охлажде нием. Их разделяют на три группы по конструкции уст ройств, служащих для изменения величины сварочного тока. К первой группе относятся сварочные трансформа торы типа СТЭ с отдельными регуляторами (дросселя ми), включенными последовательно во вторичную цепь (рис. 62). Регулятор представляет собой дроссельную катушку, сопротивление которой регулируется величиной Воздушного зазора, раздвиганием или сдвиганием маг нитопровода. С увеличением воздушного зазора свароч ный ток увеличивается, с уменьшением — уменьшается. Ко второй группе относятся сварочные трансформаторы
128
Т а б л и ц а 12
Техническая характеристика сварочных трансформаторов для дуговой сварки
Сварочный трансформатор
Показатель |
ТД-500 |
ТД-300 |
СТШ-5Ш |
СТШ .500-80 |
ТДП-1 |
||
|
|
|
|||||
Пределы регулиро |
165—500 |
30—385 |
145—650 |
60—800 |
105—180 |
||
вания тока, А , |
|||||||
Потребляемая |
32 |
20 |
32 |
44,5 |
12 |
||
мощность, |
к В А . |
||||||
Масса, |
к г . . . |
250 |
180 |
220 |
323 |
34 |
|
Первичное |
напря |
220, 380 |
220, 380 |
220, 380 |
220, 380 |
220, 380 |
|
жение, |
В |
, . . |
типа СТН со встроенными дроссельными регуляторами, конструктивно объединенными с трансформаторами (рис. 62, б) . К третьей группе относятся трансформаторы типа ТС с передвижными катушками (рис. 62,в), сдви ганием или раздвиганием которых регулируют величину сварочного тока.
Сварочные трансформаторы осуществляют сварку на переменном токе. Эти трансформаторы снижают напря жение сети до напряжения 60—65 В, необходимого для зажигания дуги. Первичные обмотки трансформатора включаются в электрическую сеть, а от вторичной обмот ки осуществляется питание электрической дуги, для чего к одному зажиму обмотки присоединяется электрод, а к
другому — свариваемое |
изделие. |
Величину сварочного |
||||||
тока изменяют регулятором, |
|
|
|
|||||
который |
включается во вто |
|
|
|
||||
ричную |
(сварочную) |
цепь. |
|
|
|
|||
Мощность |
сварочного |
|
|
|
||||
трансформатора |
|
выбирают |
|
|
|
|||
в зависимости от требуемой |
|
|
|
|||||
максимальной величины то |
|
|
|
|||||
ка (табл. |
12). |
постоянном |
|
|
|
|||
Сварку на |
|
|
|
|||||
токе осуществляют различ |
|
|
|
|||||
ными сварочными |
агрегата |
|
|
|
||||
ми, состоящими из генерато |
|
|
|
|||||
ра постоянного тока, приво |
Рис. 63. Агрегат для дуговой |
|||||||
димого в действие |
двигате |
|||||||
|
сварки постоянным током |
|||||||
лем внутреннего |
сгорания |
1 |
генератор |
постоянного тока; |
||||
или электродвигателем. На |
2 |
двигатель |
внутреннего сгорания |
9—917