Сварка арматуры встык

Как правильно соединять арматуру сваркой?

Для надежного соединения элементов арматурных каркасов для фундамента используется контактная сварка ванным способом.

Сварной арматурный каркас для фундамента

Стыковка стержней может производиться и другими методами, которые имеют свои преимущества и недостатки.

1 Плюсы и минусы сварки арматуры для фундамента

Сварка арматуры для создания каркасов с помощью контактной сварки имеет один существенный недостаток – понижение прочностных характеристик стержней в зоне разогрева.

Такое явление связанно с тем, что прочность стержней обеспечивается за счет предварительной закалки их структуры, а электроды при выполнении контактной сварки приводят к отпуску стали. В результате арматура для создания каркасов становится более хрупкой.

Кроме того полученное сварное соединение плохо реагирует на изгибы. Так, структура стержней марки а500с может деформироваться на этапе уплотнения бетона фундамента при использовании вибраторов.

Арматура марки a500с

При использовании сварки стержней ванным способом хрупкий шов может разрушиться при создании фундамента на податливых видах грунтов.

Если происходит просадка конструкции, то арматура из стали марки а500с подвергается изгибающим усилиям.

Это приводит к разрушению сварных соединений каркасов. В связи с этим не рекомендуется сваривать арматуру для фундамента на болотистых местностях.

Основное преимущество контактной стыковой сварки ванным способом заключается в высокой скорости проводимых работ. Особенно важно это при больших строительных объемах.

Изготовление каркасов можно проводить, размещая прутья из стали марки а500с в продольном и поперечном направлениях.

Сваривать каркас можно в местах пересечения стержней. Преимущества соединения стержней из стали марки а500с контактной сваркой ванным способом заключаются в:

низкой стоимости расходных материалов;
малых временных затратах;
возможности получения каркасов высокой прочности.

1.1 Сварка элементов каркаса фундамента (видео)

к меню ↑

1.2 Как выбрать свариваемую арматуру?

Для создания каркасов бетонных фундаментов можно использовать арматуру из стали марки а500с. В большинстве случаев сваривать их необходимо контактной сваркой ванным способом.

Рекомендуется использовать изделия из стали с круглым сечением, а для неглубокого ленточного фундамента можно использовать пластины прямоугольной формы.

Выбор арматуры осуществляется по диаметрам. На современном рынке представлены стержни с сечением от 5 до 32 мм.

Следует учитывать, что чем больше сечение стержней, тем более прочным будет каркасное соединение.

Стоимость таких стержней будет дороже обычных, а потому выбор нужно делать с учетом прочности изделий и их стоимости.

Производя выбор стержней для фундамента, особое внимание уделяется их длине, с учетом которой можно просчитать расход изделий.

Сейчас можно приобрести арматуру с показателями длины в 6, 9 или 11,7 м, а для ее гибки использовать специальный станок.

Выбор представленных изделий из стали должен быть обусловлен типом фундамента, а также характеристиками почвы.

Чем выше будет показатель несущей способности грунта, тем меньшего сечения арматуру можно использовать.

Для частного строительства можно использовать изделия с диапазоном сечений от 10 до 16 мм. Для фундамента, возведенного на слабонесущем грунте лучше применять изделия с толщиной не менее 16 мм.

Производя выбор подходящего расходного материала для каркасов, важно учитывать, что прутья с сечением в 10 мм не могут долгое время выдерживать нагрузку и их использование будет нерациональным.
к меню ↑

2 Технологическая карта каркаса и расход арматуры

Технологическая карта значительно упрощает процесс сварки арматурных изделий встык. Она включает в себя данные об особенностях технологии стыковой сварки, порядке установки каркасов для фундамента и расположении стержней.

Кроме того технологическая карта позволяет с легкостью просчитать расход материалов. В ней можно описать сферу применения и организацию выполнения всего спектра работ.

Технологическая карта может включать в себя требования к скорости и качеству работ, сведения о приемке и.т.д.

Технологическая карта арматурного каркаса фундамента

Для подсчета расхода арматуры необходимо знать точные размеры фундамента и его тип. Наибольший расход стержней имеет фундамент плиточного типа.

Наряду с этим расход изделий из стали марки а500с наиболее минимален при возведении ленточных и свайных оснований.

Для примера можно рассмотреть фундамент, глубина которого равна 0,7 м при ширине в 0,3 м. Просчитывая расход, следует учитывать, что армирование производится с помощью 4-х прутьев из стали марки а500с.

Соединение продольно расположенных элементов с вертикальными и горизонтальными поперечинами можно производить с шагом в 50 см.

Расход базируется на расчете общей длины фундамента. В данном примере она равна 30 м (24 м+6 м). Общий метраж стержней из стали будет равен 120 м (30 х 4).

При стыковой сварке понадобится 61 перемычка. Для соединения понадобится 1,6 м прута с учетом размера каркаса.

Исходя из этого для того, чтобы стыковка была выполнена качественно, а соединение было надежным понадобиться 97,6 м прута из стали.
к меню ↑

2.1 Оборудование и расходные материалы для сварки

Сварка арматуры встык производится с помощью специального агрегата и электродов. Аппарат (инвертор) предназначается для контактного соединения и работает с постоянным током.

Он намного эффективнее трансформаторных аналогов, использующих переменный ток. Для работы такого полуавтомата (почитать про применение нержавейки при сварке полуавтоматом можно отдельно) необходимы специальные электроды, работающие в среде защитного газа.

Сварочный полуавтомат EWM PICOMIG 180 Pulse

Такое оборудование для сварочного соединения встык оснащено специальным защитным механизмом, обеспечивающим автоматическую подачу электродов.

Более дешевый и устаревший вариант – сварочный трансформатор, в нем процесс соединения также производится с помощью электродов, на которые подается переменный ток.

Такое оборудование нуждается в подключении к выпрямителю. В независимости от выбора режима в нем переменный ток преобразуется в постоянный.

Как и любое другое оборудование, представленные аппараты для контактной сварки с использованием электродов делятся на профессиональные и бытовые.

Электроды при использовании изменяют химический состав сварного соединения. Основа электродов – металлический стержень, покрытый специальным составом, который в процессе контактной сварки стали сгорает. Этот расходный материал имеет маркировку:

«У» — такие электроды применяются для контактной сварки деталей из низколегированной стали;
«Л» — применяются для создания каркасов из арматуры а500с из легированной стали;
«Т» — для создания каркасов из теплоустойчивых стальных сплавов;
«В» — эти электроды сваривают встык элементы из высоколегированной стали;
«Н» — применяются для наплавки дополнительных слоев.

Помимо представленных расходных материалов для сварки может применяться проволока (сплошная, порошковая). Полученный с ее помощью шов образуется методом наплавления.

Порошковая проволока для сварки

Внутри порошковой проволоки содержится специальный состав, облегчающий выполнение сварочного шва и повышающий его качество.

Читайте также: как и для чего используется нержавеющая сварочная проволока?

Она различается по диаметрам от 0,3 до 12 мм. По диаметрам также можно отобрать проволоку для полуавтомата, наиболее подходящая – это 0,3-1,6 мм.
к меню ↑

2.2 Параметры режима сварки

Основные показатели режима при работе со сварочным аппаратом выражаются в:

диаметре электрода;
величине роде и полярности тока (прямой или обратной);
напряжении дуги;
скорости сварки;
количестве подходов.

При выполнении контактной сварки и выборе ее режима важнейшим параметром является сила тока.

От него напрямую зависит качество полученного шва и общая производительность работы. Подбор диаметра осуществляется с ориентировкой на толщину свариваемого металла.

Стоит учитывать, что выбор режима основывается на уровне тока. Если диаметр электрода превышает 4 мм, то ток необходимо понижать на 10-15% ниже стандартных показателей.

При выборе режима полярности тока рекомендуется выбирать так называемую обратную. Так как при сварке постоянным током выделяется большее количество тепла.

Это может привести к возникновению прожогов в материале. Современное сварочное оборудование способно выпрямлять переменный ток и при переключении режима ток подающийся на стержень становится постоянным.

При выборе скорости важно следить за тем, чтобы ванная при наполнении расплавленным металлом возвышалась над поверхностью кромок.

Рекомендуется выбор такого режима, в соответствии с которым ширина полученного шва в 1,5-2 раза превышала показатель диаметра электрода.

Сварка арматуры: технология и особенности

Арматурой называют совокупность элементов, повышающих устойчивость бетона к растягивающим и сжимающим усилиям. Чаще всего для армирования бетонных изделий и конструкций используют стальные стержни с гладкой или периодической поверхностью, соединяемые в плоский или объемный силовой каркас. Такое соединение осуществляют связыванием или сваркой.

С помощью сварки создают прочные, жесткие каркасы, пригодные к транспортировке. Сварочный процесс – более производительный и менее трудоемкий, по сравнению с вязкой. Существует несколько вариантов сварки отдельных стержней в арматурный каркас: полуавтоматическая электрошлаковая, ручная электродуговая, ванно-шовная, контактная, ванная. Виды сварных соединений арматуры, регламентируемые ГОСТом 14098-91: стыковые, тавровые, нахлесточные.

Электродуговая сварка

Ручная дуговая сварка широко применяется в малоэтажном строительстве, может выполняться в домашних условиях бытовыми сварочными аппаратами. Недостатки этого способа:

потребность в высокой квалификации исполнителя;
низкая производительность;
высокая себестоимость процесса.

Полуавтоматическая дуговая сварка арматуры – технология, осуществляемая в производственных условиях. Ее преимущества: высокая производительность, качество, сниженная себестоимость.

Ручной дуговой сваркой обычно изготавливают нахлесточные соединения, которые заключаются в частичном наложении арматурных элементов друг на друга.

Основные правила создания таких швов:

Нахлесточное соединение должно располагаться в местах, испытывающих минимальные нагрузки.
Способ рекомендуется применять к стержням одинакового диаметра.
Сечение стержней – не менее 20 мм.
Длина шва – не менее 10 величин диаметров стержня.
Процесс обычно проходит при горизонтальном расположении прутов.
Для лучшей стыковки участки зачищают абразивным инструментом.

Особенности контактной сварки арматуры

Контактная сварка – один из популярных способов соединения арматуры в производственных условиях в механизированных и автоматизированных режимах. Его основное преимущество – высокая производительность. Для контактной сварки используют стационарные или передвижные, в том числе подвесные, аппараты.

Возможность осуществлять только на специализированном оборудовании в условиях промпредприятия.
Крупные габариты оборудования.
Значительная энергоемкость процесса.

Соединение двух стальных стержней осуществляется следующим образом:

прутки размещают между медными электродами;
стержни плотно сдавливают в месте контакта;
в месте контакта сильным кратковременным электроимпульсом создается температура, превышающая температуру пластической деформации;
происходит оплавление соединяемых зон.

Контактной сваркой арматуру соединяют двумя способами: наложением прутов друг на друга или встык. Стыковой способ применяют для арматурных прутов с гладкой поверхностью, диаметром от 14 мм, с поверхностью периодического профиля – от 32 мм. При наложении арматуры друг на друга применяется точечная сварка в нескольких точках. На качество соединения существенно влияет степень чистоты стыкуемых концов.

Ванный способ

Эта технология эффективна для соединения встык арматуры с крупным сечением. Применяется при создании сложных каркасов фундаментов и других строительных конструкций. Позволяет соединять стержни, находящиеся в любом пространственном положении.

Соединяемые концы зачищают до появления металлического блеска.
Область соединения ограничивают накладкой, которую фиксируют в зоне стыкования стержней.
Расстояние между торцами прутов составляет 1,5 диаметра применяемых электродов. При использовании аппаратов, запитанных от трехфазного тока, дистанция может составлять 2 диаметра электрода.
При пропускании электрического тока образуется высокотемпературная зона.
В зоне стыкования создается ванна расплавленного металла, образованного из торцов арматурных стержней и расплава электрода.
Накладки, изготовленные из низкоуглеродистых марок стали, предотвращают растекание расплавленного металла.
После окончания сварки накладки остаются в зоне соединения.

одно- или трехфазные инверторы, трехфазные трансформаторы, в ручном варианте для создания ванны используются стальные скобы;
полуавтоматические аппараты с использованием керамических форм;
автоматические аппараты, формы – медные.

Особенности проведения сварки ванным методом:

Стержни располагаются строго по одной оси. Отклонение не превышает 5% от значения их диаметра.
Дополнительный фактор, обеспечивающий высокую температуру сварочного процесса, – образование замкнутого пространства, благодаря присутствию накладок.
Диаметры стыкуемой арматуры – 20-100 мм.

образование прочного, надежного, долговечного соединения;
возможность сварки арматуры для армопоясов фундаментов и других сложных и ответственных конструкций;
возможность использования несложного сварочного оборудования;
отсутствие необходимости в кантовании конструкции, поскольку процесс может проходить в любом пространственном положении.

Качество получаемого сварного шва проверяют гамма-дефектоскопией. Минусом является невозможность осуществления процесса одним электродом. Поэтому расходные материалы необходимо менять с высокой скоростью.

Сварка арматуры

Арматура, как стройматериал, в основном используется в различных строительных конструкциях, которым необходимо придать определенную прочность и возможность сопротивляться внешним факторам и нагрузкам. Для этого создаются специальные объемные конструкции, которые устанавливаются в формы и заливаются бетонным раствором. Чтобы создать объемность, необходимо арматурные стержни каким-то образом закрепить. Существует два вида скрепления: связка и сварка. Что касается последнего, то можно отметить электросварку плавящимися электродами и такой необычный процесс, как контактная сварка арматуры.

Но чтобы понять, как сваривать арматуру, необходимо в первую очередь понять, что собой представляет этот металлический материал. По сути, это прутки разного диаметра, изготовленные из стали, которые имеют гладкий или ребристый профиль. Арматура обязательно закаливается, что придает ей необходимую прочность и жесткость. Необходимо отметить, что на рынке с недавних пор стали появляться арматурные стержни, изготовленные из стеклопластика. Основное их достоинство – это то, что такая арматура не ржавеет, отсюда и бесконечный срок ее эксплуатации.

Диаметр стальной арматуры варьируется в пределах 5-80 мм, и ее выбор зависит от нагрузок, которым подвергается бетонный блок, узел или деталь. При этом ребристые прутки используются в качестве основного элемента армирующей конструкции, а гладкие для скрепления между собой ребристых стержней и их ориентации внутри армирующего каркаса. Но в любом случае сам каркас без сварки арматуры собран быть не может.

Правда, необходимо отметить, что сварка негативно влияет на структуру материала. Высокие температуры сварочного процесса изменяют структуру арматуры, и не в лучшую сторону. Закаленный металл подвергается воздействию тепла, при котором происходит его отпуск. То есть, снижение прочности. Наверное, каждый мог провести эксперимент, ударив молотком по месту соединения арматуры сваркой. От сильного удара появлялись трещины, а некоторые стыки просто лопались.

Виды сварки арматурных прутков

Сварка арматурных стержней может производиться тремя способами:

Сварка плавящимся электродом внахлест двух прутков.
Встык.
Контактная сварка.

Сварка внахлест

Необходимо отметить, что данная технология обычно используется только в тех случаях, когда собирается арматурная конструкция, которая не будет подвергаться большим нагрузкам. Особенно это касается нагрузок на изгиб. Такое соединение не является прочным и надежным.

По сути, сварка внахлест – это стыковка стержней в продольной плоскости со смещением относительно их концов на расстояние 15-30 см. И чем больше нахлест, тем прочнее свариваемая конструкция. При этом необходимо учитывать, что сварка должна производится с двух противоположных сторон соединения. Это иногда создает неудобства проведения самого процесса, к примеру, один сварочный шов располагается сверху двух соединяемых прутков, второй снизу. Так вот до нижнего нередко добраться просто нет возможности, поэтому такой стык получается уж очень ненадежным.

Перед тем как варить арматуру внахлест, нужно подготовить стержни. А именно, зачистить стыкуемые концы железной щеткой. Некоторые сварщики, чтобы создать плотный прижим двух арматурных стержней, обрабатывают стыкуемые стороны абразивным инструментом, делая их плоскими.

Что касается режима сварки каркасов из арматуры, то многое будет зависеть от диаметра самих свариваемых арматурных прутков. К примеру, стержни диаметром 5-8 мм варятся электродом диаметром 3 мм, для 8-10 мм используется расходник 4-х миллиметровый, и выше 10 мм применяются электроды диаметром 5 мм.

А вот со значениями силы тока надо быть аккуратным, это более точная величина. В таблице указано соотношение толщины арматуры и тока, используемого для ее сварки.

Кстати, для сварки внахлест можно использовать расходники марки АНО или МР. Хотя здесь строгих ограничений нет.

Сварка встык

Можно сваривать арматуру встык, просто обварив два конца, соединенных прямыми торцами? Можно, но это соединение не отвечает необходимым требованиям по прочности и надежности сваренных каркасов. Поэтому для сварки арматурных элементов встык используется ванная технология.

Суть ее заключается в том, что соединяемые концы арматуры погружаются в металлическую форму, которая сильно напоминает обычную ванну. После чего саму арматуру, а точнее ее соединяемые концы, плавят электродом при сильной величине тока (450-550 ампер). Расплавленный металл заполняет ванночку, тем самым скрепляя два прутка арматуры единым монолитным стержнем, толщина которого определяется размерами ванночки. Кстати, расстояние от стержней до стенок ванны – 1,5-2,0 см.

Такое соединение называется неразъемным, потому что сама металлическая форма становится единым целым со сваренными арматурными прутками. И это соединение впоследствии заливается бетонным раствором. Есть разъемные формы, которые изготавливаются из меди или графита. После заполнения ванны расплавленным металлом, и после его полного остывания, такие формочки просто снимаются. И их можно использовать еще несколько раз.

Существует определенная техника сварки каркасов ванным способом.

Производится розжиг дуги об один из концов соединяемой арматуры.
Этот конец плавится до тех пор, пока на дне ванночки не образуется небольшое количество расплавленного металла.
Затем электрод перемещается на соседний конец, который точно также плавится.
Попеременно расплавляя арматуру, заполняется ванночка.
Как только арматурные прутки покроются расплавленным металлом, можно заканчивать сварку. Но перед этим расходником необходимо сделать несколько круговых движений между концами прутков. Таким образом, создается единый температурный режим металла внутри формы. То есть, сталь будет равномерно остывать, что не создаст в остывшем сварном шве трещин, пор и других дефектов.

Варить арматуру для фундамента или любого другого несущего строительного элемента можно одним электродом, несколькими. Можно использовать инверторы (220 вольт), трансформаторы (380 вольт), полуавтоматы и автоматы.

Есть еще один вариант, как правильно варить арматуру встык. Это, по сути, ванный способ, только вместо объемных форм используются стержни арматуры, которые подрезаются на определенную длину. Из них создается ванночка, то есть, прутки привариваются к основным соединяемым стержням полукругом. После чего сам процесс сварки проводится по точно такой же технологии, что и при использовании готовой объемной формы.

Сварка точеная контактная

Преимущество этого вида сварки арматуры – это отсутствие плавящихся электродов, возможность полностью автоматизировать и механизировать сам процесс, плюс высокая производительность проводимых работ. И два недостатка – проводить сварку можно лишь в цеховых условиях (не на объекте) из-за большой массы сварочного оборудования, и сами сварочные аппараты потребляют достаточно большой объем электроэнергии.

Процесс контактной сварки достаточно прост. В основе ее лежит способность электрического тока проходить через металлы, а в местах с большим сопротивлением выделять значительную тепловую энергию. Так вот такое место в соединение двух стержней арматуры и есть сам стык. Именно здесь и выделяется огромное количество тепла, которая доводит стержни до пластического состояния и частично до жидкого. Так и происходит сварка.

Сегодня используются два типа контактной сварки:

С непрерывным оплавлением.
С прерывистым с предварительным нагревом стержней.

Обычно первый способ используется для сварки арматуры первого класса (А-1), вторую для других классов. Перед сваркой каркасов из арматуры точеным соединением сами прутки обрабатываются железной щеткой. Если срез был сделан автогеном, то рекомендуется наплывы металла убрать зубилом.

Основные параметры каркасной сварки – это сила свариваемого тока, его плотность на зажимах, длительность процесса, давление зажимов и длина выступающих из зажимов электродов. К примеру, если арматура сваривается непрерывным способом оплавления, то плотность тока должна быть в пределах 10-50 А/мм², длительность сварки 1-20 секунд (все зависит от диаметра свариваемых стержней). Что касается удельного давления зажимов, то опять-таки используется зависимость от сечения прутков и марки стали, из которой арматура была сделана. К примеру:

Арматура марки А-1 – давление 30-50 МПа.
А-2(3) – 60-80 МПа.

Опытные сварщики знают, что чистота губок зажимов играет не последнюю роль в качестве проведенной контактной сварки. Поэтому их периодически зачищают или меняют на новые. А значит, определенный комплект губок – это необходимое условие качественного проведения сварочного процесса.

Сварочный шов контактным точечным соединением обязательно проверяется в лаборатории. Но можно провести и чисто визуальный контроль. Если стык после окончания работы похож на приплюснутую конструкцию с бортиками между сваренными концами арматуры, то это высокое качество. Если стык имеет бочкообразную форму, то неправильно был выбран один из параметров сварочного процесса. Такое соединение не является хорошим.

Несколько разновидностей сварки арматурных прутков дает возможность использовать одну из них, как эталон качества соединения. Каждая технология применима в определенных условиях для определенных строительных конструкций. Поэтому перед началом сварочных работ необходимо определиться с выбором.

Сварка арматуры. Особенности процесса и основные современные способы соединения прутков

Прочность и долговечность – основные требования, предъявляемые к любым бетонным конструкциям. Армирование позволяет практически полностью исключить деформацию, а значит, увеличить срок службы и надежность сооружений. Сварка при этом является наиболее доступным, простым и долговечным способом соединения металлов.

Способы сварки арматуры

Существует три основных способа сварки.

Сварка внахлест

Этот способ подойдет только для тех конструкций, которые не будут впоследствии испытывать больших нагрузок на изгиб (для укрепления фундамента данный вид шва непригоден). Данный тип соединения можно назвать самым простым. При его использовании расход металла значительно увеличивается.

Чтобы стыковка частей была более прочной, их концы обязательно зачищают грубой металлической щеткой. После этого прутья соединяют в продольной плоскости, смещая концы друг на друга на расстояние от 15 до 30 см. Чем больше нахлест, тем прочнее будет шов и конечная конструкция.

Сварка всегда производится с двух сторон, что может вызвать неудобства. Например, если один из швов находится внизу. Чтобы добиться хорошего результата, нужно точно соблюдать режим сварки, который, в свою очередь, зависит от сечения металлических стержней. Также важно правильно подбирать значения силы тока.

Строгих ограничений по применению электродов нет. Но чаще всего используются расходники АНО или МР.

Сварка встык

Этот способ стыкования стержней более экономичен за счет уменьшения металлоемкости конструкции по сравнению с соединением внахлест, при этом прочность шва гораздо выше. Проводить работы можно как в ручном, так и в автоматическом режимах (для полной автоматизации процесса разработано оборудование). Однако несмотря на явные преимущества, данный вид сварки имеет и ряд недостатков:

Прочность при скручивании или изгибе снижается.
Работа с деталями с маленьким сечением практически невозможна из-за высокого риска перекаливания.
Обваривать арматуру в различных пространственных положениях крайне сложно.

На практике применяется несколько способов стыковой сварки арматуры (при выборе необходимо учитывать диаметр прутьев и его состав). Но самый надежный – ванный способ.

Суть метода состоит в следующем. В ванночку (матрицу) из низкоуглеродного стального материала помещают концы стержней. После чего происходит их оплавление электродами при сильном токе (450 – 550 А). Когда жидкий металл заполняет матрицу, происходит полное прочное соединение концов арматурных стержней. При этом сечение готового прута напрямую зависит от габаритов ванночки.

Данный вид сварки подходит:

для колонн, фундаментов и прочих конструкций, которые рассчитаны на большие нагрузки;
для арматурных изделий большого диаметра (до 10 см);
если есть необходимость стыковать прутья, которые будут располагаться в железобетонных конструкциях в несколько рядов.

Важный момент в процессе использования данного метода – четкое совмещение прутков: это обеспечит ровное и прочное соединение. Это достигается, благодаря использованию кондукторов различного вида.

Торцы стержней зачищают до появления блеска.
Два конца стержня необходимо приварить к ванночке на расстоянии, равном 1,5 сечения электродов.
Расплавляют только один конец до появления в ванночке жидкого металла.
После этого точно так же плавят второй конец.
Необходимо попеременно плавить концы, пока ванночка не заполнится металлом. После этого электрод вращают медленно, двигаясь по кругу между стержнями. Если сталь остынет неравномерно, это приведет к трещинам и деформации.

Точечная контактная сварка

Контактная сварка – это самый распространённый и современный метод соединения. Суть его заключается в пропускании тока по цепи (стержни так же являются ее частью). При этом в месте контакта происходит нагревание, деформация и последующее сдавливание. Контактное соединение может быть точечным (когда стержни арматуры накладываются один на другой, и соединение происходит в точках соприкосновения) и стыковое (если торцевые части располагаются встык).

Точечное соединение чаще всего используется для создания сеток из арматуры малого диаметра. Также данный вид подойдет при ремонте оборудования и деталей.

Существует два способа выполнения шва. В первом случае металл нагревают, а во втором – на участке соединения его доводят до жидкого состояния (формируется литое ядро).

Для самого процесса точечной сварки необходимо дорогостоящие оборудование, которое способно дать высокие показатели тока. Его ключевым узлом выступает трансформатор.

Процесс сварки выполняется в два основных этапа:

Прутки укладываются и фиксируются в определенном положении между электродами. Они должны быть плотно прижаты и статичны.
Подается ток, и металл нагревается до пластического состояния. За счет сжатия формируется прочное соединение.

Методы сварки арматуры

Главное требование, которое предъявляется к бетонным конструкциям – это прочность и долговечность. Чтобы монолитная постройка не деформировалась в ходе усадки, в процессе заливки бетонного раствора, устанавливается специальный металлический каркас – производится армирование бетона. Для создания такого армопояса используются стальные пруты, которые связываются между собой проволокой или свариваются. Сварка арматуры считается наиболее надежным креплением, поэтому рассмотрим ее подробнее.

Виды сварки арматуры по ГОСТ

Согласно нормативу ГОСТ 14098-91 стыкование арматуры бывает:

электрошлаковым полуавтоматическим;
ванно-шовным;
электродуговым ручным;
контактным;
ванным.

При этом само сварное соединение может быть:

нахлесточным (при электродуговой ручной сварке);
стыковым;
тавровым (точечная контактная сварка, для которой используется один электрод в ванне).

Рассмотрим наиболее распространенные методы сварки арматуры подробнее.

Сварка внахлест

Такая технология чаще всего используется для элементов армокаркаса, которые не подвергаются повышенным нагрузкам. Это означает, что подобная сварка арматуры для фундамента не подойдет. Тоже самое касается и конструкций, испытывающих большие нагрузки на изгибах. Подобный тип соединения считается самым ненадежным и наименее прочным.

Принцип такого стыкования металлических стержней заключается в соединении прутков в продольной плоскости, при смещении их концов до 30 см друг на друга. Чем больше делается нахлест, тем большей прочностью будет обладать свариваемая конструкция.

Сварка арматуры внахлест выполняется с двух сторон соединения, что может вызвать неудобства, если один из сварочных швов будет находиться сверху, а другой снизу. В этом случае до нижнего шва бывает очень сложно добраться.

Полезно! Чтобы стержни лучше стыковались их концы необходимо зачистить с помощью железной щетки и обработать абразивными инструментами, чтобы стыкуемые поверхности были плоскими.

Сваривать каркасы арматуры нужно в определенном режиме, который будет зависеть от сечения металлических стержней. Допустим, вы используете изделия диаметром 5-8 мм. В этом случае для сварки необходимо использовать электроды с сечением 3 мм. Для стержней на 8-10 мм, потребуется расходник на 4 мм. Если диаметр прутков более 10 мм, то применять нужно электроды диаметром 5 мм.

Полезно! Электроды для сварки арматуры внахлест можно использовать любые, но чаще всего строители применяют расходники АНО и МР.

Также необходимо учесть силу тока, которая потребуется для стержней разного диаметра:

для стержней диметром 5 мм, потребуется 200 А;
6 мм – не более 250 А;
8 мм – 300 А;
10 мм – 350 А;
20 мм – 450 А.

Подробнее о нахлесточном соединении смотрите в видео:

Точечная контактная сварка

В этом случае процесс стыковки стрежней происходит в автоматизированном и механизированном режиме. Контактная сварка арматуры считается самой быстрой, за счет повышенной производительности. Однако, у этого метода есть два весомых недостатка:

Варить стержни можно только в цеху, соответственно выполнять сварочные работы непосредственно на объекте невозможно.
Сварочное оборудование отличается большой массой, а аппараты расходуют много электроэнергии.

Технология контактной сварки основывается на том, что ток хорошо проходит через металлические тела. В местах, где сопротивление повышенное (в точках стыкования стержней) происходит большее выделение тепловой энергии, за счет чего прутки плавятся и соединяются.

Существует два способа сварки контактного типа:

непрерывное оплавление (применяется при использовании арматуры высшего класса А-1);
оплавление с перерывами, при учете предварительного нагрева прутков (применяется для остальных классов арматуры).

Если армирующий каркас сваривается с непрерывным оплавлением, то для этого потребуется плотность тока от 10 до 50 А/мм 2 . В этом случае на сварку уйдет не более 20 секунд (в зависимости от сечения стальных прутьев).

Также необходимо учитывать удельное давление зажимов, которое также будет зависеть от сечения и класса стержней. Например, для арматуры высшего класса А-1 потребуется давление от 30 до 50 МПа, а для стержней А-2 необходимо будет увеличить этот показатель до 60-80 МПа.

Полезно! Перед использованием губок для сварки их нужно зачищать или менять, так как от этого будет зависеть качество проводимых работ.

Сваренные швы, произведенные контактным методом сварки необходимо проверять визуально. Если поученный стык напоминает приплюснутую конструкцию, оснащенную бортиками между двумя концами стержней, то работа была выполнена качественно. Если же на стыке образовалась бочкообразная конструкция, то подобное соединение не будет надежным.

Сварка встык

При желании, может быть выполнена сварка арматуры встык. В этом случае два конца стержней просто обвариваются и соединяются прямыми торцами. Однако, стоит учитывать, что такая стыковая сварка не будет отвечать всем необходимым требованиям ГОСТ, конструкция получится ненадежной и менее прочной. Именно поэтому для того чтобы осуществить соединение встык используется ванная сварка арматуры.

Особенности ванной сварки

Суть этой технологии заключается в оплавлении стальных стержней, которые погружаются в специальную форму из стального низкоуглеродистого материала – ванночку (можно изготовить самостоятельно или купить готовую матрицу). После этого концы прутков арматуры плавят электродами (с сечением 5-6 мм) при довольно сильном токе порядка 450-550 А. Когда оплавленный жидкий металл заполняет ванночку, происходит соединение арматурных стержней, которые превращаются в единый пруток, сечение которого будет зависеть от габаритов формы.

Полезно! Если сварка арматуры ванным способом выполняется при пониженных температурах, то мощность тока необходимо увеличить на 15%.

Подобная сварка подходит для колонн, фундамента и других конструкций, на которые будут приходиться большие нагрузки. Кроме этого, такой метод используется для:

крупных арматурных изделий (диаметр прутков 2-10 см);
армирования в виде решетки (когда каркас укладывается несколькими рядами);
стыковки фланцев, изготовленных из стальных полос наибольшего сечения;
соединения каркасов сложного типа.

Использование ванночки для сварки арматуры, позволяет стыковать стержни как горизонтальным, так и вертикальным методом. Благодаря этому значительно упрощается процедура создания швов, кантовка конструкции не требуется.

Как выглядит процесс сварки этого типа, наглядно показано на видео:

Рассмотрим подробнее ванный метод соединения армирующих элементов.

Технология ванной сварки

Чтобы самостоятельно произвести сварку, выполните следующие шаги:

Зачистите торцы стержней при помощи металлической щетки, до появления металлического блеска. Обработать необходимо не менее 3 см от краев.
Приварите два конца стержней к ванночке. Расстояние между торцами свариваемых изделий должно составлять не менее 1,5 сечения электродов. Если вы используете трехфазную дугу, то зазор можно увеличить до 2 диаметров расходников.
Начните плавить один конец прута, пока в ванночке не начнет образовываться расплавленный металл.
Переместите электрод на второй конец (другого прута) и расплавьте его таким же способом.
Попеременно расплавляйте концы арматуры, пока ванночка не заполнится так, чтобы жидкий металл полностью закрыл прутки. Как только это произойдет, необходимо начать медленно вращать электрод по кругу между обрабатываемыми стержнями. Это необходимо для равномерного прогрева расплавленного металла перед его остыванием. Если сталь будет остывать неравномерно, то на швах могут образоваться трещины, что значительно понизит прочностные характеристики армирующего каркаса.

Когда металл полностью остынет, можно произвести сварку уголка и прочих соединений (если это необходимо).

Таким методом выполняется сварка как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Полезно! Расстояние от стержней до стенок матрицы должно составлять порядка 1,5-2 см.

Стыкование этого типа выполняется при помощи инверторов (220 В), трансформаторов (380 В), полуавтоматов или автоматов.

Единственный недостаток такого способа сварки заключается в том, что выполнить всю процедуру, используя всего один электрод, не получится. Менять расходники нужно очень быстро – за 5 секунд необходимо удалить остатки отработанного электрода и установить новый.

Ванная сварка считается самой надежной и долговечной, так как обрабатываемые стержни образуют очень прочное соединение. Такой метод чаще всего используется для создания армопоясов для фундамента и других конструкций. Если же речь идет о более простых элементах, то достаточно выполнить стыкование внахлест.