Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварки протяженными швами в узлах

Обновлено: 09.01.2025

5.1.8. При температуре эксплуатации ниже минус 40 О С сварку труб из углеродистой стали производят только электродами с основным покрытием.

5.1.9. Минимальная температура окружающего воздуха при которой может выполняться прихватка и сварка стыков трубопроводов, приведена в таблице 5.2. При более низкой температуре воздуха сварка должна выполняться в помещении или укрытии (кабине, палатке), где поддерживается температура выше 0 о С.

Т а б л и ц а 5.2 - Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке стыков газопроводов

5.1.10 При температуре окружающего воздуха ниже 0 о С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов необходимо с соблюдением следующих требований:

а) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и подогрет с доведением его температуры до положительной;

б) во время всех операций прихватки и сварки стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.

- при ручной дуговой сварке вертикального неповоротного стыка: высота 6-10 мм, ширина не более 35 мм;

П р и м е ч а н и е - Горизонтальными называют стыки, шов которых располагается в горизонтальной плоскости или отклоняется от нее на угол не более 45°.

5.1.12 В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. Облицовочный шов должен отвечать следующим требованиям:

выпуклость шва должна составлять для труб с толщиной стенки до 10 мм не более 3 мм, с толщиной стенки свыше 10 мм не более 3,5 мм.

5.1.13 Сваренный и зачищенный стык труб сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом на расстоянии 50-100 мм от сваренного им стыка со стороны, доступной для осмотра. При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается.

5.2 Ручная дуговая сварка

5.2.1 Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу.

Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.

5.2.1 Во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует выполнять возможно более плоский валик, избегая выпуклого валика. Для этого нужно несколько задерживать электрод у кромки трубы или отводить его немного назад.

5.2.1 Величина сварочного тока должна подбираться в зависимости от диаметра электрода, типа покрытия (основное или рутиловое) и положения шва. При вертикальном и потолочном положении шва ток должен быть уменьшен на 10-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Потолочные участки шва следует выполнять электродами диаметром не более 4 мм.

5.2.1 Вертикальные неповоротные стыки сваривают в направлении снизу вверх. Начиная сварку слоя в потолочной части стыка, следует отступить на 10-30 мм от нижней точки.

Порядок наложения слоев, когда вертикальный стык сваривает один сварщик без поворота труб, показан на рисунке 5.1.


274 × 294 пикс. Открыть в новом окне

Рисунок 5.1 - Порядок наложения слоев при сварке одним сварщиком вертикальных неповоротных стыков труб диаметром до 150 мм;

5.2.5 Горизонтальные стыки труб диаметром до 150 мм сваривает один сварщик с учетом правил смещения «замков» в соседних слоях или участках.

6. Контроль сварочных работ и сварных соединений

исправность и комплектность сборочно-сварочного оборудования и приспособлений, также соответствие их геометрических и технологических параметров предстоящим операциям по сборке и сварке трубопроводов;

наличие проверенных амперметров и балластных реостатов на постах для ручной дуговой сварки (допускается применение переносных амперметров для периодического контроля величины сварочного тока);

6.1.4 При контроле подготовки и сборки деталей под сварку проверяется соблюдение требований проектной документации на трубопроводы.

качество и чистоту подлежащих сварке кромок (поверхностей), а также прилегающих к ним участков основного металла;

6.1.8 После окончания сварки контролируют наличие и правильность маркировки (клеймения) выполненных сварных швов.

6.2 Контроль сварных соединений

6.2.1. Контроль готовых сварных соединений и нормы оценки их качества выполняют в соответствии с СП 62.13330.2011, СП 42-102-2004 [1], РД 01-001-06 [3].

6.2.2.1. Визуальным и измерительным контролем проверяют тип, размеры и наличие дефектов на каждом из сварных стыковых соединений газопроводов.

Подбор силы тока и диаметра электрода

Под режимом сварки понимают группу контролируемых параметров, определяющих ее условия. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные.

К основным параметрам режима ручной сварки относят Силу тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, диаметр электрода и скорость сварки. К дополнительными параметрам, состав и толщина покрытий электрода, положение электрода и положение изделия при сварке.

Самым важным и первичным этапом в определение режимов сварки является подбор диаметра электродов. Диаметр электрода выбиратеся в зависимости от толщины металла и пространственного положения сварного шва и вида соединения. Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода при сварке шва приведено в таблице ниже. Пространственные положение в которых можно варить электродами указана на пачке. Подробнее об обозначении характеристик электродов и их расшифровке читайте в статье Покрытые электроды, характеристики, технические требования. Классификация, маркировка ГОСТ 9466-75

Сварные шва вертикальные, горизонтальные и потолочные вне зависимости от толщины металла варят электродами диаметром как правило 3 мм максимум до 4 мм, чтобы избежать стекание жидкого металла и шлака из сварочной ванны.

Также корень шва выполняют электродами диаметром не более 3 мм, для обеспечения полного провара, а последующие слои шва выполняют электродами большего диаметра.

Настройка силы тока в зависимости от диаметра электрода

Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. Сварочный ток — один из главных параметров процесса сварка, от которого зависит качество и надежность полученного сварного шва. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на оптимально возможной силе тока обеспечивающем стабильный процесс сварки.

Важно: Сварочный ток и диаметр электрода взаимосвязаны.

К выбору сварочного тока нужно подходить ответственно! Неправильно выбранный сварочный ток приведет к дефектам. При слишком большой силе тока будут получать прожоги свариваемых деталей. При недостаточной силе сварочного тока металл не будет плавиться получаться непровары и несплавления.
Ничего сложного в выборе сварочного тока нет. Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах. Рекомендованные усредненные значения сварочного тока приведены в таблице ниже. В зависимости от пространственного положения сварного шва, значение силы тока необходимо корректировать, так для сварки вертикальны и потолочных швов силу тока уменьшают на 10-15%. Не следует забывать, что для этих положений сварки диаметр электрода не должен превышать 4 миллиметров. При следовании этим правилам процесс сварки будет идти стабильно и металл не будет стекать из сварочной ванны. Подробней про технику сварки в различных пространственных положениях читайте в статье: Техника ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Напряжение сварочной дуги на аппаратах выставляется автоматически, так что этот параметр не рассматриваем

Таблица 1 — Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений

Толщина деталей, мм	1,5-2,0	3,0	4,0-8,0	9,0-12,0	13,0-15,0	16,0-20,0	более 20
Диаметр электрода, мм	1,6-2,0	3,0	4,0	4,0-5,0	4,0-5,0	4,0-5,0	4,0-5,0

Таблица 2 — Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений

Катет шва, мм	3,0	4,0-5,0	6,0-9,0
Диаметр электрода, мм	3,0	4,0	5,0

Силу сварочного тока определяют по формуле

где d_э — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

j — допускаемая плотность тока, А/мм 2 .

При приближённых подсчётах величина сварочного тока может быть определена по одной из следующих формул:

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

k₁, k₂, α — коэффициенты, определённые опытным путём:

Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Ручная дуговая сварка покрытым электродом это – дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение производятся вручную, защита сварочной ванны обеспечивается расплавлением и разложением компонентов покрытия.

Сварка покрытыми электродами наиболее распатроненный в России способ сварки, занимает самый большой объем в сравнении другими методов сварки. Способ позволяет производить сварку практически любых конструкций и деталей разной сложности, в труднодоступных местах, при разных пространственных положениях сварного шва .

Качество сварных соединений, выполненных ручной дуговой сваркой нельзя гарантировать без строгого соблюдения технологии сварки и операционного контроля за всеми процессами. Начиная от входного контроля материалов сварочных и основных, проверки квалификации сварщиков, соблюдения режимов сварки и окончательного контроля готового сварного соединения.

РД – ручная дуговая сварка;

MMA – Manual Metal Arc (Welding) – ручная металлическая дуговая сварка;

SMAW – Shielded Metal Arc Welding – металлическая дуговая сварка в защитной атмосфере;

E – международный символ ручной дуговой сварки.

Сущность ручной дуговой сварки покрытыми электродами

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами дуга возбуждается при касании электродом свариваемой детали, в результате замыкании электрической сварочной цепи.

В процессе сварки покрытый электрод подается к свариваемой детали по мере плавления электрода и перемешается вдоль соединения с поперечными колебаниями для придания заданной формы и размеров шва.

Движения покрытым электродом при сварке

В процессе ручной дуговой сварке происходит плавление покрытия и электродной металлической проволоки. Расправляющееся покрытие образует шлак и выделяются газы. Шлак обволакивает капли расплавленного металла, появляющиеся при плавлении стержня электрода. В ванне шлак всплывая на ее поверхность, образует защитный слой, предохраняющий металл от взаимодействия с атмосферным воздухом. Кроме того, поднимаясь на поверхность сварочной ванны, шлак очищает расплавленный металл от вредных примесей. Образующиеся при расплавлении покрытия сварочные газы вытесняют воздух из зоны сварки и, тем самым, защищают сварочную ванну от взаимодействия с кислородом и азотом.

Жидкий шлак затвердевает и образует на поверхности шва твердую шлаковую корку, которая удаляется после сварки. То есть, компоненты входящие в покрытие сварочного электрода обеспечивает защиту сварочной ванны и застывающего металла сварного соединения от реакций с атмосферными газами и очистку металла в процессе химических реакций происходящих в сварочной ванне.

Покрытыми электродами применяют для сварки сталей, чугунов и цветные металлов различной толщины. Так же покрытые электроды используется для наплавки с целью восстановление изношенных деталей и получения покрытий со специальными свойствами главным образом антикоррозионных и износостойких.

Перемещение сварочного электрода вдоль сварного шва и его подачу в зону сварке по мере его расплавления производит сварщик. В связи с этим стабильность процесса и качество сварки зависит от квалификации сварщика и его зрительно моторной координации, так как изменятся длина дуги, наклон электрода, скорость его перемещения, что приводит к изменению параметров режима — напряжения дуги и силы сварочного тока. При ручной дуговой сварке покрытыми электродами для обеспечения стабильности режимов сварки используют источники сварочного тока с крутопадающими вольт-амперными характеристиками.

Преимущества ручной дуговой сварки:

применение ручной возможно в различных, самых неудобных пространственных положениях;
сварки может производится в трудно доступных местах;
универсальность способа, возможность сваривать изделия различной конфигурации;
применимость к широкому диапазоны различных марок сталей;
высокая мобильность.

Недостатки способа:

мало высококвалифицированных сварщиков;
невозможно гарантировать качество сварного соединения;
невысокая производительность сварки;
неблагоприятные условия труда.

Рациональные области применения:

сварка металлоконструкций, трубопроводов;
рационально использовать при сварка коротких швов.

Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Технология ручной дуговой сварки включает в себя следующие операций: разделку и подготовку сварочных кромок, возбуждение сварочной дуги, перемещение электрода в время сварки, порядок наложения сварных швов в зависимости от марки материалов и конструкции сварных соединений.

Ручная дуговая сварка требует качественной подготовки кромок и прилегающий поверхности свариваемых деталей. Механическую обработку и зачистку, свариваемых деталей выполняют на станках или вручную. Свариваемые кромки зачищают до металлического блеска, не должно быть следов ржавчины, рыхлого слоя окалины грязи, масляных пятен, потому что недостаточно качественная подготовка приведет к дефектам и как следствие уменьшению прочностных характеристик сварного соединения. Обязательной зачистке подлежат свариваемые кромки и прилегающая к ним поверхность металла шириной не менее 20 мм;

Форма подготовки кромок под ручную дуговую сварку покрытыми электродами устанавливается стандартами на конструктивные элементы сварных соединений в зависимости от толщины деталей. Угол скоса кромок, притупление и зазор между соединяемыми деталями должны быть равномерными и не выходить за пределы установленных допусков.

Конструктивные элементы сварных соединений

Сборочно-подготовительные работы следует проводить в таком порядке, чтобы конструкция располагалась удобно для работы и проведения сварки в нижнем положении. Все изделия, поступающие на сборку, должна проверятся на соответствие чертежам и правильности подготовки кромок под сварку. Для предотвращения в процессе сварки деформаций сборку следует проводить на прихватках или в жестко закрепленных кондукторах. Для прихватки применяются те же электроды что и для сварки если иное не оговорено в технической документации. Длина прихваток должна быть не менее 50 мм с шагом не менее 500 мм. Для избежания дефектов в конце сварки необходимо использовать выводные планки.

Зажигание сварочный дуги производится двумя способами, сварщик касается концом покрытого электрода до поверхности свариваемого изделия, или чиркает концом электрода по поверхности металла и быстро отводит его в сторону примерно на 2-4 мм. Так возбуждается дуга. При сварке длину дуги следует поддерживать постоянной, минимально возможной, для чего сварщик подает покрытый электрод по мере его плавления. Слишком длинная дуга не обеспечивает необходимой глубины проплавления основного металла, идет чрезмерно сильное разбрызгивание металла, и плохая защита от атмосферного воздуха, в результате возможно образование недопустимых дефектов. Короткая сварочная дуга обеспечивает, мелко капельный перенос металла, покрытый электрод расплавляется равномерно процесс сварки идет более стабильно чем при длинной дуге.

Если сварочная дуга обрывается, следует зачистить место обрыва. Возобновлять сварку следует отступив от места обрыва 5 — 10 мм на ранее наплавленный валик, и тщательно заварить кратер образовавшийся в месте обрыва.

При сварке электрод нужно держать под определенным углом к свариваемым деталям. Наклон электрода зависит от пространственного положения, толщины и марки основного металла, диаметра электрода его вида и толщины покрытия.
Сварку можно вести слева направо, справа налево,
от себя и к себе. Независимо от направления сварки электрод должен быть наклонен к оси шва так, чтобы основной металл проплавлялся на наибольшую глубину и правильно формировался шов.

Во время сварки следуют соблюдать режимы сварки установленные в технической документации.

Режим ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Режим ручной дуговой сварки включают следующие параметры:

величина сварочного тока;
род и полярность сварочного тока;
диаметр покрытого электрода;
напряжение дуги;
скорость сварки;

Выбор величины сварочного тока зависит от разных параметров — диаметра покрытого электрода, вида его покрытия и пространственного положения шва. Величина сварочного тока предопределяет производительность сварки (количество металла, наплавленного за единицу времени) и глубину провара.

При малом токе количества выделяющегося тепла, может быть недостаточно, чтобы расплавить сварочные кромки или ранее наплавленные валики, что может привести к несплавлению и непровару, что приведет к браку.

При слишком большой величине сварочного тока, электрод и основной металл будут быстро сильно плавиться, что может привести к прожогу и наплывам, которые являются недопустимыми дефектами.

На упаковке с покрытии электродами содержатся рекомендации завода изготовителя по выбору сварочного тока, но можно воспользоваться и формулой для расчета:

I — сварочный ток,

D — диаметр электрода.

С учетом толщины стенки свариваемых деталей и пространственного положения шва при сварке, значение сварочного тока поправляют: при сварке деталей толщиной до 3 мм. и при вертикальных и потолочных положениях шва, значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10-15% ниже заданного.

Форма и размер шва зависят от рода и полярности тока, которые выбирают в зависимости от типа электродного покрытия, марки и толщины основного металла. При постоянного тока обратной полярности количество теплоты выделяющиеся на электроде на 20-40% больше, чем на основном металле и наоборот при сварке на прямой полярности, количество теплоты больше выделятся на основном металле.

Так при сварке переменным током глубина проплавления будет на 15-20 % меньше по сравнению со сваркой на постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей, марки стали, формы разделки кромок, пространственного положения, в котором осуществляется сварка, и вида сварного соединения. Применение покрытых электродов большего диаметра не рекомендуется, поскольку это приводит к возникновению ряда дефектов, непроваров и зашлаковыванию сварного шва. Лучше использовать электроды диаметром 3-4 мм. Когда толщина металла превышает 12 мм и сварку ведется в нижнем положении, можно применять электроды диаметром 4-5 мм.

При сварке в других вертикальных, горизонтальных и потолочных швов а также корня шва следует использовать электроды диаметром не более 3 мм, при сварке заполняющих слоев и облицовочного, можно применять электроды диаметром до 4 мм.

В зависимости от прочностных и других механических характеристик свариваемых сталей выбирают электроды соответствующего типа и марка.

В процессе ручной дуговой сварки электрод должен совершать определенные поступательно колебательные движения, смотрите рисунок выше.

Если перемещать электрод исключительно в направлении сварки без поперечных колебательных движений, то наплавленный валик будет узким (ниточным). Такой способ применяется при сварке тонколистового металла, и подварке дефектов, а также при сварке когда не допускаются большие тепловложения.

Число слоев шва при сварке

Толщина отдельного слоя не должна превышать 3…5 мм. Последними проходами создается небольшая выпуклость шва высотой 2-3 мм над поверхностью основного металла.

Количество слоев шва при сварке стыковых и уголовных соединений:

О технике ручной дуговой сварки читайте в статье Техника ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Список вопросов базы знаний

Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварке протяженными швами в узлах примыкания железобетонных конструкций элементов толщиной 5-10 мм, и диаметре электрода 4 мм?

Какой должна быть длина выпусков арматурных стержней из бетона конструкции при регламентированных нормативными документами зазорах?

Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами диаметром 4-5 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 10-20 мм?

Разрешается ли обрезка концов стержней или подготовка их кромок электрической дугой при сборке конструкций?

Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварке протяженными швами в узлах примыкания железобетонных конструкций элементов толщиной более 10 мм, и диаметре электрода 5 мм?

Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами диаметром 5 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 22-28 мм?

После сборки под сварку несоосность стыкуемых арматурных стержней, переломы их осей, смещения и отклонения размеров элементов сварных соединений должны соответствовать требованиям:

Укажите предельное отклонение ширины валиковых швов при номинальном диаметре свариваемых стержней 10-16 мм

Укажите допустимое число цепочек пор диаметром до 2 мм в соединениях, выполненных дуговой сваркой протяженными швами при диаметре свариваемых стержней 10-28 мм.

Какой должна быть сила сварочного тока при ручной дуговой сварке электродами диаметром 5-6 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 32-40 мм?

Укажите предельное отклонение соосности стержней в стыковых соединениях, выполненных ванной сваркой в инвентарных формах, ванно-шовной и дуговой на стальной скобе-накладке, а также дуговой сваркой многослойными швами, при номинальном диаметре стержней 32-40 мм.

Какое число слоев должна быть в сварном шве при ручной дуговой сварке электродами диаметром 4-5 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 10-20 мм?

Какое число слоев должна быть в сварном шве при ручной дуговой сварке электродами диаметром 5 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 22-28 мм?

?) Процесс, при котором расплавление торцов стыкуемых стержней происходит, в основном, за счет тепла ванны расплавленного металла.

?) Процесс, при котором расплавление торцов стыкуемых стержней происходит, в специальном приспособлении в форме ванны.

Укажите величину отклонения от плоскостности наружных лицевых поверхностей плоских элементов закладных изделий:

В каком положении выполняют ручную дуговую сварку швами с накладками из стержней стыковых соединений?

Какое число слоев должна быть в сварном шве при ручной дуговой сварке электродами диаметром 5-6 мм соединений с накладками или с нахлесткой (С21-Рн, С22-Ру и С23-Рэ) стержней арматуры диаметром 32-40 мм?

Требованиям какого руководящего документа должны соответствовать конструкции сварных соединений стержневой арматуры, их типы и способы выполнения в зависимости от условий эксплуатации, класса и марки свариваемой стали, диаметра и пространственного положения при сварке?

?) Документ, в который заносятся сведения о номерах сварных соединений, выполненных сварщиком в течении рабочей смены.

?) Приспособление многоразового (медь, графит) использования, обеспечивающее формирование наплавленного металла при ванной сварке и легкое удаление после сварки.

В какой момент проводят выборочный контроль сварных соединений при изготовлении товарных арматурных и закладных изделий?

Какая величина зазора между стержнями арматуры и элементами закладных изделий допустима при сборке под дуговую сварку с нахлесткой?

Разрешается ли прихватка дуговой сваркой в крестообразных соединениях стержней рабочей арматуры согласно ГОСТ 14098 85 при отрицательных температурах?

?) Вспомогательный элемент, обеспечивающий формирование сварного шва и удаляемый после завершения сварки.

?) Вспомогательный элемент, обеспечивающий формирование сварного шва, являющийся неотъемлемой частью соединения и воспринимающий часть нагрузки при работе соединения в конструкции

В каком положении выполняется дуговая механизированная сварка в углекислом газе в отверстие тавровых соединений?

?) Источники постоянного сварочного тока универсальные или с круто падающей характеристикой до 500 А.

Для сварки протяженными швами соединений арматуры, закладных изделий и соединительных деталей в заводских условиях следует применять

?) На сварные соединения стержневой арматуры и арматурной проволоки диаметром 3 мм и более, выполняемые при изготовлении арматурных и закладных изделий железобетонных конструкций, а также при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций.

?) На сварные соединения стержневой арматуры и арматурной проволоки диаметром 3 мм и более, сварные соединения стержневой арматуры с прокатом толщиной от 4 до 30 мм, выполняемые при изготовлении на заводах ЖБИ.

?) На сварные соединения стержневой арматуры и арматурной проволоки диаметром 3 мм и более, выполняемые при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций.

Для сварки протяженными швами соединений арматуры, закладных изделий и соединительных деталей в монтажных условиях следует применять

Каким должно быть усиление сварного шва при ванной одноэлектродной сварке в инвентарных формах горизонтальных стыковых соединений арматуры?

Какой вылет электрода рекомендуется при сварке самозащитной порошковой проволокой диаметром 3 мм стыковых соединений стержней диаметром 32-40 мм?

Какому виду испытаний необходимо подвергать крестообразные соединения, выполненные контактной точечной сваркой, с целью проверки правильности выбора режима сварки?

6.18. Ручная дуговая сварка протяженными швами в узлах примыкания железобетонных конструкций

В жилищном, гражданском и промышленном строительстве значительное место занимает ручная и механизированная дуговая сварка протяженными швами, используемая при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций. Подавляющая часть таких соединений выполняется внахлестку и в угол, как правило, в нижнем и вертикальном положении.

6.18.1. Соединение плоских элементов закладных изделий протяженными швами осуществляют при непосредственном примыкании таких плоских элементов друг к другу (например, при сопряжении колонн, имеющих плоские опорные части из листового или сортового проката; при установке ригелей на консоли колонн или сопряжение железобетонных конструкций плоскими элементами закладных изделий через соединительные детали: уголки, пластины, стержни арматуры).

6.18.2. Сварные соединения узлов примыканий железобетонных конструкций должны быть технологичными и надежными в эксплуатации.

Под технологичностью сварных соединений узлов примыканий в железобетонных конструкциях следует понимать:

- доступность и удобство выполнения сварных швов, определяемые положением швов в пространстве, а также размерами, формой и взаимным расположением соединяемых закладных изделий в железобетонных элементах;

- отсутствие условий, благоприятствующих действию коррозии, и возможность защиты соединений от коррозии.

6.18.3. При приемке к исполнению проектной документации перед разработкой технологических карт или проекта производства монтажных и сварочных работ следует убедиться в том, что практически все сварные соединения по конструктивному решению являются нахлесточными или угловыми, расположенными в нижнем и вертикальном положении*(13), что толщина металлопроката в местах примыкания и последующего наложения швов не менее 4 мм, а диаметры арматурных стержней не менее 10*(14). Не следует применять для соединительных элементов гнутые (холоднодеформированные) пластины или стержни со сварными швами вблизи деформированных участков (последнее может являться причиной искусственного старения, т.е. охрупчивание стали). Швы таких соединений работают на отрыв, и, следовательно, полностью не включаются в работу.

6.18.4. В процессе производства работ при изготовлении железобетонных конструкций следует особенно скрупулезно относиться к фиксации закладных изделий, точности их расположения. В этом случае, при качественных монтажных работах, окажется возможным не применять дополнительные металлические прокладки или вставки (применение которых более одной штуки допускать не следует).

6.18.5. Допуски на размеры арматурных изделий, отдельных стержней или металлопроката, несоосности стыковых соединений и т.п. приведены в разделе контроля сварных соединений.

- кромки сопрягаемых и соединительных стальных пластин (уголков, швеллеров и пр.) в местах, где будут выполняться протяженные швы, очистить от ржавчины, бетона и др. загрязнений на расстоянии до 15 мм, а грант от огневой резки, и наплывы бетона должны быть удалены.

6.18.7. Плоские поверхности металлопроката закладных изделий, например, опорные части колонн, собираемые внахлестку, или соединительные элементы, собираемые втавр, должны плотно прилегать друг к другу . Зазор в местах сварки между прилегаемыми элементами не должен превышать 0,5 мм. Исключением являются аналогичные соединения оцинкованных деталей толщиной более 12 мм, при сварке которых следует обеспечивать зазор в местах сварки порядка 1,5 мм.

6.18.8. Перед сборкой сопрягаемых конструкций зданий, при наличии на стальных закладных или соединительных деталях влаги, инея, снега, льда они должны быть удалены и осушены путем нагрева пламенем горелки, не нагревая стальные изделия выше 100°С.

6.18.9. Сборка узлов примыкания производится в кондукторах или, если это не предусмотрено проектом производства работ, на прихватках. Электроды для таких работ выбираются по табл. 3.3, а их диаметр должен быть не более 4 мм. Длина прихватки должна составлять около 15 мм при катете, предусмотренном в рабочих чертежах, но не менее 0,5 катета рабочего шва. При наложении прихваток сварочный ток должен быть на 10-20% выше тока, обозначенного в паспортных данных на электроды или соответствовать приведенному в технологических картах.

Не следует накладывать прихватки на арматурные стержни в местах, где они не будут переплавлены при последующей сварке. Нельзя располагать прихватки в углах пересечения стержней или плоских элементов проката, около отверстий в местах будущего пересечения швов, а также в местах окончания и начала рабочих швов и посередине круглых накладок из стержневой арматуры. Поверхность прихваток и соседних участков соединения должна быть тщательно очищена от шлака и брызг металла. Сварка по неочищенной поверхности запрещается.

6.18.10. Источники питания сварочной дуги, типы и марки электродов следует выбирать по табл. 3.3, 3.4, приложений 5 и 6 в зависимости от используемых марок стали.

6.18.11. При сварке протяженными швами быстрым касанием торца электрода возбуждают электрическую дугу, и отведя его на расстояние 3-4 мм начинают процесс сварки. При чрезмерном увеличении длины дугового промежутка снижается устойчивость ее горения, уменьшается глубина проплавления сопрягаемого металла сварного соединения, увеличиваются потери на угар и разбрызгивание, ухудшается внешний вид шва и механические свойства сварного соединения. Некоторые марки электродов позволяют вести сварку так называемым "методом опирания на козырек". При этом способе повышается скорость сварки, наплавленный металл более плотный, чем при традиционном ведении процесса. Потери на угар и разбрызгивание минимальны.

6.18.12. Валиковые (угловые) швы тавровых и нахлесточных соединений в нижнем положении следует выполнять по схеме, представленной на рис. 6.37. Наибольшие трудности при сварке таких швов состоят в том, что необходимы достаточные навыки по обеспечению провара одной из сторон (горизонтальной или вертикальной) сопрягаемых стальных элементов, а также возможности непровара угла - корня шва этих элементов.

При сварке электрод следует располагать в плоскости, делящей угол пополам, и концу электрода сообщают колебательные движения (рис. 6.37). Дугу возбуждают на нижнем элементе, отступив от вершины угла на 3-4 мм больше величины катета шва (точка А), затем ее ведут от точки А к вершине угла в точку В, где несколько задерживают электрод для лучшего проплавления вершины угла; далее дугу поднимают на высоту, равную катету шва на вертикальной плоскости (при многослойной сварке - на высоту, равную катету первого слоя шва) и по ней перемещают назад на расстояние "а", равное 3-5 мм. После этого дугу быстрей, чем при подъеме, опускают на горизонтальный нижний элемент и наплавляют на нем шов толщиной, равной величине заданного катета. Сечения валиковых (угловых) швов, показанные на рис. 6.38, а, б, в. Наиболее просты и достаточно экономичны швы с нормальным сечением, нерациональны так называемые усиленные швы. Они неэкономичны, менее производительны и не повышают прочность сварного сечения. Вогнутые швы экономичны, хорошо ведут себя в конструкциях, работающих при цикловых нагрузках, но их выполнение затруднено. При технической необходимости такое сечение шва получают путем механической обработки.


809 × 994 пикс. Открыть в новом окне


1362 × 482 пикс. Открыть в новом окне

6.18.13. Сварка вертикальных швов - процесс более сложный, и его выполнение следует поручать специально подготовленным сварщикам. При толщине стального проката от 4-5 мм и выше, как правило, сварку осуществляют снизу вверх на самой короткой дуге, при которой облегчается перенос расплавленного металла с электрода на соединяемые детали. Стремящиеся скатиться вниз капли расплавленного металла ложатся друг на друга, образуя плотный красивый шов при плавном, медленном перемещении электрода, наклоненного вниз от торца электрода к электрододержателю. Угол наклона может составлять 50-60° к вертикальной плоскости. Особое внимание должно обращаться на предупреждение подрезов металла-соединений по краям шва.

Читайте также:

Покрытие электрода	Диаметр электрода, мм	Ток, А
Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5,	2,5	70-90
ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.)	3,0	90-110
4,0	120-170
5,0	170-210
Рутиловое (электроды МР-3, ОЗС-4, АНО-6 и др.)	2,5	70-90
3,0	90-130
4,0	140-190
5,0	180-230