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:

1. Прочность при скручивании или изгибе снижается.
2. Работа с деталями с маленьким сечением практически невозможна из-за высокого риска перекаливания.
3. 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.

Процесс сварки:

1. Торцы стержней зачищают до появления блеска.
2. Два конца стержня необходимо приварить к ванночке на расстоянии, равном 1,5 сечения электродов.
3. Расплавляют только один конец до появления в ванночке жидкого металла.
4. После этого точно так же плавят второй конец.
5. 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:

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