книги из ГПНТБ / Евстратов Г.И. Полуавтоматическая электрошлаковая сварка арматуры железобетонных конструкций

электродной проволоки у торцов стержней (рис. 33,6) постепенно заплавляют их раз­ делку.

Рис. 33. Схемы движения конца электродной про­ волоки при полуавтоматической электрошлаковой сварке горизонтальных стержней (форма услов­ но не показана)

Сварку заканчивают, быстро перемещая конец электродной проволоки по периметру шлаковой ванны на расстоянии 5—7 мм от стенок формы (рис. 33,в) в течение 15— 20 сек. В этом случае глубина усадочной ра­ ковины при охлаждении металла минималь­ ная. Если сварку заканчивать круговыми дви­ жениями конца электродной проволоки в центре шлаковой ванны, то глубина усадоч­ ной раковины увеличивается, и для ее заплавления необходимо сразу после .прекращения

\

подачи электродной проволоки в центр шла­ ковой ванны погрузить присадочный стер­ жень диаметром 2—5 мм из стали Св-08А или Св-08 (для этой цели можно использовать стержни электродов для ручной сварки, име­ ющие дефектное покрытие, которое необходи­ мо удалить). За счет избыточного тепла шла­ ковой ванны конец стержня оплавляется, и усадочная раковина заплавляется металлом присадочного стержня (проволоки). При этом присадочный стержень необходимо своевре­ менно вынимать из шлаковой ванны, чтобы он не прилипал к стыку.

В процессе сварки стержней для обеспече­ ния требуемой глубины шлаковой ванны 10— 20 мм сварщик должен периодически подсы­ пать флюс небольшими порциями в плавиль­ ное пространство. Подсыпают флюс металли­ ческим совочком из рядом стоящей емкости (ведра). Одновременная засыпка флюса в больших количествах, а также попытки уско­ рить перевод процесса из дугового в электрошлаковый за счет засыпки увеличенного ко­ личества флюса могут явиться причиной не­ проваров и шлаковых включений в металле шва.

Напряжение дуги при сварке горизонталь­ ных стержней, как правило, специальными устройствами не изменяют. К концу сварки напряжение немного снижают за счет увели­ чения вылета электродной проволоки до

80 мм.

• Техника сварки вертикальных стержней сложнее, чем горизонтальных. Процесс свар­ ки начинают также под слоем флюса касани­ ем конца электродной проволоки (при ее пер­ воначальном вылете 60—80 мм) о торец ниж-

102

него стержня в точке «К». Сначала проплав­ ляют нижнюю четверть — треть торца нижне­ го стержня, а затем середину (рис. 34, а, б). Концу электродной проволоки придают коле­ бательные и круговые движения.

Ц- .

Щ25-0,$)й„

Рис. 34. Схемы движения конца электродной прово­ локи при полуавтоматической электрошлаковой свар­ ке вертикальных стержней без обратного уклона торца нижнего стержня (форма условно не показана)

Ю З

\

движения по периметру шлаковой ванны в течение 2—3 сек. Так заплавляют разделку стержней.

На последнем этапе процесса сварки эле­ ктродную проволоку необходимо направлять почти параллельно оси стыкуемых стержней (рис. 34,г), располагая ее по возможности ближе к поверхности верхнего стержня и со­ общая концу проволоки полукруговые движе­ ния. Процесс сварки заканчивают быстрыми полукруговыми перемещениями конца элект­ родной проволоки в течение 15—20 сек у сте­ нок формы при расстоянии до электродной проволоки 5—7 мм.

Подсыпают флюс так же, как и при свар­ ке горизонтальных стержней.

В отличие от процесса сварки горизонталь­ ных стержней сварку вертикальных необходи­ мо выполнять с уменьшением напряжения дуги. При сварке вертикальных стержней диаметром 20—32 мм (36 и 40 мм) напряже­ ние необходимо уменьшить первый раз до 34—36 в (39—41 в), когда расстояние меж­ ду поверхностью шлаковой ванны и верхним торцом формы составит 30—35 мм и второй раз до 26—30 в (33—35 в), когда указанное расстояние достигнет 5—10 мм.

При увеличенном межторцовом зазоре требуется более плавная регулировка напря­ жения.

При сварке вертикальных стержней диа­ метром 20—28 мм возникают глубокие уса­ дочные раковины, заплавлять которые реко­ мендуется присадочным стержнем (проволо­ кой), либо после остановки процесса сварки на 30—40 сек возобновить процесс сварки на 10—15 сек. Техника сварки вертикальных

104

стержней с обратным уклоном торца нижнего стержня имеет некоторые особенности, кото­ рые следует учитывать.

Возбуждать дугу необходимо в корне сты­ ка на кромке нижнего стержня или в край­ нем случае на форме в месте расположения выточки (рис. 35,а). В течение первых 10— 20 сек конец электродной проволоки направ­ ляют только на торец нижнего стержня, при­ давая электродной проволоке поперечные ко­ лебания.

о) 6) s)

Рис. 35. Схемы движения конца электродной прово­ локи при полуавтоматической электрошлаковой свар­ ке вертикальных стержней с обратным уклоном тор­ ца нижнего стержня (форма условно не показана)

105

\

Затем конец электродной проволоки на­ правляют под разделку верхнего стержня и сварку ведут до заплавления разделки стерж­ ней при поперечных колебаниях конца элект­ родной проволоки (рис. 35,6).

Заканчивают сварку быстрыми полукруговыми перемещениями конца электродной про­ волоки сначала у поверхности верхнего стер­ жня, а в последние 15—20 сек у стенок фор­ мы (рис. 35, в).

Снижение напряжения дуги осуществляют так же, как и при сварке без обратного уклона торца нижнего стержня.

Снятие форм. При сварке стержней арма­ туры при положительной температуре окру­ жающего воздуха формы рекомендуется сни­ мать после того, как шлаковая ванна приоб­ ретет темно-вишневый цвет, не ожидая пол­ ного охлаждения-стыка вместе с формой. При отрицательной температуре окружающего воз­ духа стыки должны остывать вместе с форма­ ми во избежание резкого охлаждения метал­ ла шва и разрыва стыков. Для снятия состав­ ных форм после того, как снята струбцина или вязальная проволока, забивают деревян­ ный клин или зубило в продольный паз меж­ ду полуформами. Часто медные и графитовые формы распадаются от легкого постукивания молотком по стержням вблизи формы. Полуформы после их снятия очищают от шлака при помощи легких ударов молотком.

Желобчатые подкладки снимают почти при полном их остывании путем нанесения пооче­ редных ударов молотком по выступающим над стержнями противоположным концам под­ кладки. Как правило, подкладки после их снятия деформируются и нуждаются в правке.

106

Подкладки выправляют на оправке ударами молотка. Оправка представляет собой отре­ зок гладкого арматурного стержня соответст­ вующего диаметра длиной 40—50 см, к одно­ му концу которого для утолщения приварен внахлестку стержень такого же диаметра длиной 20—25 см.

Особенности сварки при неблагоприятных атмосферных условиях. Сварочные работы разрешается выполнять при температуре ок­ ружающего воздуха не ниже минус 30°.

Начальное напряжение на дуге при от­ рицательной температуре окружающего воз­ духа должно быть не ниже верхнего преде­ ла, указанного в табл. 19 и 20.

Отрицательная температура вызывает из­ менения в арматурной стали и в металле шва: снижение пластичности (относительного удлинения и поперечного сужения) и повыше­ ние .предела текучести.

В результате таких изменений способность стали к перераспределению напряжений резко снижается, повышается чувствительность к концентрации напряжений, резко возрастает опасность образования трещин и внезапного хрупкого разрушения законченных сварных соединений.

Во избежание разрушений, вызванных из­ менениями в стали под действием отрицатель­ ной температуры, особенно важно соблюдать меры по снижению деформаций и остаточных напряжений, возникающих при сварке.

При осадках (снеге, дожде, граде) или сильном ветре подогревать стержни для при­ ведения их в соосное положение, а также сваривать стыки следует только под укрытия­ ми, исключающими резкое охлаждение метал­

107

\

ла. Интенсивное попадание влаги в шлако­ вую ванну может явиться причиной образо­ вания газовых пустот.

VIII. ОБЩИЕ МЕРЫ ПО СНИЖЕНИЮ ДЕФОРМАЦИЙ И ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ОТ СВАРКИ

Остаточные напряжения при сварке воз­ никают в результате охлаждения нагретого металла, свободной усадке которого препятст­ вуют стержни, ранее сваренные или закреп­ ленные с противоположного конца конструк­ ции.

На величину деформаций и остаточных на­ пряжений при полуавтоматической электрошлаковой сварке стыков арматуры влияют: длина и диаметр арматурных выпусков; класс арматурной стали; общее количество и после­ довательность сварки стыков; пространствен­ ное положение свариваемых стержней; про­ должительность перерывов между окончанием сварки одного стыка и началом сварки сле­ дующего; конструктивное решение узла со­ пряжения сборных железобетонных элемен­

тов.

Перечисленные факторы показывают,' что наиболее правильные рекомендации по умень­ шению остаточных сварочных напряжений мо­ гут быть даны только при точном знании кон­ струкции узла, в котором сваривают стержни. Однако можно привести несколько общих ре­ комендаций. Например, при сварке стержней с арматурными вставками нельзя заваривать другой конец вставки, пока стык на одном кон­ це ее не остыл до температуры менее 100°С.

108

Если не соблюдено указанное условие, т. е.

109

дущих не всегда удается и сварку рекомен­ дуется выполнять одновременно двум сварщи­ кам.

Рассмотрим примеры по последовательно­ сти сварки стержней, обеспечивающей мини­ мальные остаточные напряжения.

Сварку узлов соединения ригелей с колон­ нами многоэтажных промышленных зданий, монтируемых из унифицированных сборных железобетонных элементов по сериям ИИ-20, 22, необходимо осуществлять последовательно по мере установки ригелей в направлениях от крайних колонн здания к средним или от од­ ного крайнего ряда к другому.

Окончательной сварке соединений должна предшествовать проверка правильности сбор­ ки элементов железобетонных конструкций в узле. Временные закрепления элементов осу­ ществляют прихватками длиной около 25 мм при катете шва 4—5 мм.

Сварку в узле примыкания ригелей к средней колонне (рис. 37) рекомендуется вы­ полнять в такой последовательности:

1.Сварить арматурные вставки одним концом с выпусками стержней (стыки 1—3).

2.Сварить арматурные выпуски ригеля с выпусками арматурных стержней колонны;

матурные вставки другим концом с выпуска­

110