Зварювання арматурних стержнів

Контактно-стикове зварювання застосовують для з’єднання арматурних стержнів на лініях безвідхідної заготівлі, а також для приварювання до робочої арматури відрізків більшого діаметру з метою забезпечення можливості наступного зварювання випусків при монтажі конструкцій.

Гарячекатана стержнева арматура класів А400 і А800 стикується контактним зварюванням способом оплавлювання з підігрівом, а арматура класів А240 і А300 - способом безперервного оплавлювання або способом оплавлювання з підігрівом. Зварювання арматури різних класів між собою слід виконувати при параметрах режиму для арматури більш високого класу.

Контактне зварювання арматури виконують на машинах автоматичної, напівавтоматичної і ручної дії приводу механізму осідання. Технічні характеристики контактних стикових машин загального призначення для зварювання арматурних стержнів наведено в таблиці 4.1.

Основними параметрами режиму контактного стикового зварювання є сила зварювального струму та величина опору стику оплавлення R_опл.

Опір стику оплавлення, R_опл, (Ом) визначають за формулою:

, (4.1)

де С – коефіцієнт, що характеризує контактний опір, (см²×Ом)/с, (0,0025...0,003);

d – діаметр стержнів, що зварюють, см;

v – швидкість оплавлювання, см/с (табл. 4.2).

Величину зварювального струму, I_опл (А), знаходять за формулою:

, (4.2)

де – А і В – коефіцієнти, залежні від способу стикового зварювання (табл. 4.3);

R_опл – опір стику в період оплавлювання, Ом;

v – швидкість оплавлювання, см/с.

Потужність зварювального трансформатора N знаходять за формулою:

, ква (4.3)

де - U – напруга зварювального струму, В (табл. 4.4).

Таблиця 4.1. Технічні характеристики контактних стикових машин

Показник	Тип і марка машини
	К-724	автоматичні	напівавтоматичні	ручної дії з важільним приводом механізму осідання
		МСГУ-50	М-2008	МС-1602	МС-1202	МС-802	МС-502
Номінальна потужність, ква				96,5			12,2
Найбільший діаметр стержнів, які зварюють, мм, класів: А800		-	-	-	-	-	-
A600
A400 і A300
A240
Продуктивність, кількість зварювань за годину				20-30
Габарити, мм: висота
довжина
ширина
Маса, кг

Таблиця 4.2. Швидкість оплавлювання стику

Сталь	Площа перерізу стержнів, які зварюють, мм^2
Маловуглецева А-I	0,35	0,3	0,25	0,2	0,18	0,15	0,1
Сталь, що загартовується А-II	0,3	0,25	0,21	0,17	0,15	0,12	0,09
Те ж, А400, A600, A800	0,25	0,21	0,17	0,14	0,12	0,11	0,07

Таблиця 4.3. Сталі коефіцієнти для розрахунку величини зварювального струму

Спосіб зварювання (клас сталі)	А	В
Стикове зварювання неперервним оплавлюванням (А240)	3000...3500	2,8-3,2
Стикове зварювання переривчастим оплавлюванням (A300, A400 (500), A600, A800)	500-600	8-10

 

Таблиця 4.4. Величина напруги зварювального струму

Діаметр стержнів, що зварюються, мм	Напруга, В
10-40	3-5
40-45	5-7
45-55	7-8

 

 

Таблиця 4.5. Режими стикового контактного зварювання арматурних стержнів

Діаметр	Площа поперечного	Установочна	Величина оплавлювання lопл, мм	Величина осаджування lос, мм	Початкова швидкість оплавлювання при підігріванні, см/с	Зварювальний струм
стержня, мм	перетину, мм^2	довжина, мм	неперервне оплавлювання	оплавлювання підігріванням	під струмом	без струму	неперервного оплавлювання, А
				-	0,7		-
					1,4		0,28
			10.5	9,5	1,8	2,7	0,23
				12,5	2,4	3,6	0,19
					2,8	4,2	0,16
			-	15,9	3,1	4,7	0,12

 

Густина струму при зварюванні переривчастим оплавлюванням приймається 3-15 А/мм². Тривалість проходження струму при стиковому зварюванні змінюється від 1 до 20 с.

Із збільшенням діаметру тривалість проходження струму підвищується. Питомий тиск осаджування для сталей класу А240 - 3-5 кгс/мм²; інших класів - до 6кгс/мм².

Величина мінімального і середнього значень границі міцності стику повинна складати відповідно не менше як 260 і 350 МПа для арматури класу A240; 410 і 500 МПа для арматури класу A300; 510 і 600 МПа для арматури класу A400, А500; 800 і 900 МПа для арматури класу A600, і 900 і 1000 МПа для арматури класу A800.

Режими стикового контактного зварювання стержнів наведено в табл. 4.5.

Приклад. Визначити режими контактного стикового зварювання арматурних стержнів діаметром 16 мм із сталі класу А600.

1) Визначаємо площу перерізу стержня мм². Із табл. 4.2. інтерполяцією визначаємо значення швидкості оплавлювання стику – 0,223 см/с; коефіцієнт С=0,0027 (см²´Ом)/с. Тоді опір стику оплавлення, (4.1):

R_опл = 0,0027/1,6×0,223=0,00757 Ом;

2) Величина струму оплавлення, (4.2):

=662,7 А;

3) Напруга зварювального струму: U=4 В (табл. 4.4).

4) Потужність зварювального трансформатора, (4.3):

N =662,7×4/1000=2,65 ква;

5) Питомий тиск осаджування – 0,6 МПа.

	ВАРІАНТ ЗАВДАНЬ

№
D, мм	12А300	18А400		14А300	8А240	16А600	10А400	16А800	22А30	20А800
С (см^2×Ом)/с	0,0025	0,0026	0,0027	0,0028	0,0029	0,003	0,0029	0,0028	0,0027	0,0026

Практична робота №5.