Сварка арматуры: методы, материалы, параметры тока

1. Методы сварки
   • Встык ванным способом
   • Сварка арматуры внахлест
   • Сварка крестообразных соединений
   • Контактная сварка арматуры
2. Проверка на прочность после сварки
3. Рекомендуемые значения тока
4. Какими электродами варить арматуру
   • Соотношение электродных и арматурных стержней по толщине
5. Электроды для сварки арматуры от «ЦентрМетиз»

Стальная арматура используется повсеместно: при устройстве фундаментов, производстве ЖБИ, укладке дорожных полотен. Для изготовления сварных каркасов и других армирующих конструкций из стальной арматуры применяются различные виды сварки, в том числе и ручная дуговая (ММА). Она используется как в быту, так и в промышленности. В последнем случае требования к технологии процесса и получаемым конструкциям определяет и регулирует ГОСТ на сварку арматуры 14098-2014, который пришел на смену прежнему 14098-91.

Методы сварки

Наиболее широко используемые типы сварки арматуры – встык и внахлест. Но чаще всего предпочитают именно первый вариант. Проварка металла в этом случае осуществляется по всему участку стыка, что дает наиболее надежный шов. Данный метод применим при изготовлении ответственных конструкций, в то время как сварка нахлестным способом больше используется в быту или при создании каркасов, не рассчитанных на значительные нагрузки. Существуют и другие методы, о чем – ниже.

Встык ванным способом

Стыковая сварка арматуры выполняется с использованием одной детали – U-образной скобы, которую называют сварочной ванной. Сварка выполняется в нижнем положении. Скоба подкладывается под место соединения двух стержней, таким образом, часть стержней с местом стыка оказывается внутри ванночки. Далее при высоких токах (до 450 А при d электрода 5–6 мм) производится сварка. Если работы выполняются при минусовых температурах, силу тока следует увеличить еще на 10–15%. Поскольку эти значения высоки, допустимо лишь легкое касание стержня электродом.

В ходе работ присадочный металл расплавляется, полностью заполняя пространство ванны и образуя очень прочное монолитное соединение. Помимо прочности в числе преимуществ такого способа сварки – низкий расход присадочного материала. Ощутимый плюс и в том, что этот метод позволяет работать с толстой и очень толстой арматурой – от 20 до 100 мм.

При сварке встык используются ванны из различным материалов – графитовые, медные, стальные. Последние в результате становятся частью самой конструкции, графитовые и медные после сварки снимаются с арматуры.

Сварка арматуры внахлест

Если каркас из арматуры рассчитан на незначительные нагрузки на кручение или изгиб, прутья свариваются нахлестным способом. Работы в условиях промышленного производства должны выполняться по ГОСТ. Рекомендуемое пространственное положение для сварки — нижнее.

Технология предусматривает:

• предварительную очистку поверхности прутков от ржавчины и других загрязнений (за исключением некоторых марок с рутиловой обмазкой);
• наложение прутков друг на друга с участком соединения от 15 до 30 см;
• обварку верхней стороны соединения в двух местах (в районе концов каждого из стержней);
• обварку нижней стороны – посередине отрезка, на котором прутья соединяются внахлест.

Также нахлест может провариваться непрерывным боковым швом. Рекомендуемый угол наклона электрода при работе – 15% отклонения от вертикали. После выполнения работ с участка соединения убирается шлак.

Сварка крестообразных соединений

Как правило, она выполняется в горизонтальном пространственном положении электродами диаметром 4–5 мм. Перекрестно лежащие стержни должны быть прижаты друг другу таким образом, чтобы отсутствовали зазоры. 

• Рекомендуемая длина дуги – короткая (соединение арматуры сваркой выполняется короткими прихватками).
• Электрод должен находиться под углом 30–40° относительно плоскости расположения стержней.
• Торец электропроводника должен быть направлен в угол, образуемый арматурными стержнями.
• Электрод постепенно перемещается вдоль места соединения деталей, прихватки производятся на расстоянии не менее 8 мм.
• Прихватки накладываются с двух сторон верхнего стержня – обычно он имеет меньший диаметр и не является рабочим.

Если же сварка осуществляется при вертикальном расположении стержней, то, напротив, сварной шов накладывается с обеих сторон рабочего стержня. При отрицательных температурах ММА сварка крестообразно расположенных прутьев не допускается.

Контактная сварка арматуры

Она возможна только с использованием стационарного оборудования. Высокопроизводительный, но при этом и высокозатратный способ. Контактно-стыковая сварка арматуры практически не применяется на строительных площадках из-за сложности транспортировки техники.

Проверка на прочность после сварки

После выполнения работ сварное соединение проверяется на прочность. Для этого существуют различные способы. 

• Падение металлоконструкции с высоты 1 метр. Она должна с легкостью выдерживать ударную нагрузку, исключены малейшие возможные деформации в месте швов.
• Удары молотком – металл простукивается с разумной силой в участках соединений.
• Рентгеновское исследование – используется в отдельных случаях, особенно если речь идет об ответственных конструкциях.

Последний вариант позволяет определить скрытые дефекты (поры, трещины и прочее).

Рекомендуемые значения тока

При сварке каркасов арматуры выбор силовых показателей тока напрямую зависит от толщины арматурного элемента, марки и диаметра электрода. С возрастанием размерных показателей армирующего прута увеличиваются значения.

Какими электродами варить арматуру

При выборе этого расходного материала учитываются такие показатели, как тип стали стержня, предел ее текучести, толщина стержня и диаметр сварочного прутка. В маркировке арматуры должна стоять буква С («сварочная»), предел текучести (сопротивление разрыву) в индексе обозначают цифрой, например:

• А500С – свариваемая арматура из стали с сопротивлением разрыву до 490 МПа;
• А400С – арматура такого же типа с пределом текучести до 390 МПа.

Для ММА сварки А500С широко используются типы электродов с рутиловым и основным покрытием: Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60. Какие же марки предпочтительнее?

ОЗС-12. Один из лучших вариантов именно для соединения таких стержней. Благодаря двуокиси титана в обмазке они могут работать по окисленным поверхностям, и даже в этом случае в металле шва исключено образование пор. Обеспечивают высокую стойкость соединения к усталости металла, в том числе, когда арматура воспринимает постоянные высокие нагрузки в месте шва. Используются для сварки арматуры для фундаментов, дорожного полотна. В ряду плюсов – возможность варить швы в любом пространственном положении.

УОНИ-13/55У – универсальные электроды с основным покрытием, позволяющие варить и арматуру А500С. Стыки арматуры выполняют ванным способом в нижнем положении шва. Стержни соединяют широким швом, сварная ванна должна как можно дольше находиться в жидком состоянии. Рекомендуемая длина дуги – короткая, поскольку горение при длинной может быть неустойчивым.

Для монтажа каркасов, рассчитанных на меньшие нагрузки, используют арматуру А400С. При сварке широко применяются марки АНО и МР с рутиловым покрытием – варить ими также можно по ржавой поверхности, а арматурные стержни соединяются внахлест. Используются и электропроводники с обмазкой основного типа. Это, прежде всего, изделия, выпускаемые под марками УОНИ-13/45, АНО-21, а также ТМУ-21У (относятся к типу Э42).

Соотношение арматурных и электродных стержней по толщине 

• Если диаметр арматурного прута находится в пределах 5–8 мм, используется электроды 2, 2,5, 3 мм, не более.
• При сварке изделий толщиной от 8 до 10 мм, как правило, задействуют стержни 3, 3,5, 4 мм.
• Если толщина арматурного прута превышает 1 см, то нужно использовать стержни диаметром от 5 и более мм.

Электроды для сварки арматуры от «Центр Метиз»

Весь ассортимент электродной продукции для соединения арматурных элементов представлен в нашем каталоге. Здесь вы найдете стержни разных диаметров под прутья различной толщины, присадочный материал с рутиловым покрытием, что позволяет вести сварку по ржавым поверхностям.

Ассортимент позволяет выбрать расходники как для работ в бытовых условиях (конструкции для дачи, загородного участка), так и для промышленного использования. Все представленные у нас электроды для сварки арматуры имеют необходимые сертификаты и свидетельства, полностью соответствует требованиям ГОСТ.