КОНТАКТНО-СТИКОВЕ ЗВАРЮВАННЯ АРМАТУРИ

admin

Завдання. Визначити режими контактного стикового

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 Rопл.

Опір стику оплавлення, Rопл, (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, Iопл (А), знаходять за формулою:

, (4.2)

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

Rопл – 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 320 400 150 96,5 75 50 12,2
Найбільший діаметр стержнів, які зварюють, мм, класів:

А800

 40 — — — — — —
A600 40 32 28 20 18 14 10
A400 і A300 40 60 32 28 25 20 14
A240 40 90 36 32 28 25 18
Продуктивність, кількість зварювань за годину 80 40 80 20-30 75 90 110
Габарити, мм:

висота

 2890 1350 1000 1000 1030 930
довжина 1880 1170 775 775 474 955
ширина 3140 2040 1700 1700 1175 1180
Маса, кг 13330 2050 750 720 340 185

Таблиця 4.2. Швидкість оплавлювання стику

Сталь Площа перерізу стержнів, які зварюють, мм2
100 250 500 1000 1500 2500 5000
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, мм2 довжина, мм неперервне оплавлювання оплавлювання підігріванням під струмом без струму неперервного оплавлювання, А
10 78 15 7 — 0,7 1 — 1200
20 314 30 9 7 1,4 2 0,28 4750
28 616 42 10.5 9,5 1,8 2,7 0,23 9200
40 1257 60 13 12,5 2,4 3,6 0,19 19000
50 1963 75 14 14 2,8 4,2 0,16 35500
60 2827 90 — 15,9 3,1 4,7 0,12 42500

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 6 кгс/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 (см2Ом)/с. Тоді опір стику оплавлення, (4.1):

Rопл= 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

№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
D, мм 12А300 18А400 12240 14А300 8А240 16А600 10А400 16А800 22А30 20А800
С (см2×Ом)/с 0,0025 0,0026 0,0027 0,0028 0,0029 0,003 0,0029 0,0028 0,0027 0,0026