Сварка арматуры: обзор способов и оборудования

Сварка арматуры затруднительна не только для новичков, но даже бывалых сварщиков. Когда я уже был дипломированным специалистом и несколько лет работал по специальности, мне нужно было соединить два прутка арматуры диаметром 16 мм продольным швом длиной 10 см, выполнив его с двух сторон. Я использовал обычный инвертор и покрытые электроды "четверку". Каково же было мое удивление, когда, отбив шлак, стык оказался не проварен. Возможно, с таким сталкивались или столкнетесь и вы. Скругленная форма боковых сторон прутка, наличие выступов и большое сечение значительно затрудняют выполнение таких соединений. В этой статье я рассмотрю виды сварки арматуры и оптимальное оборудование для каждого способа.

Пять способов сварки арматуры

Начну с обоснования. Виды и характеристики самой арматуры прописаны в ГОСТ 34028-2016, содержащем технические условия для арматурного и железобетонного проката. Механические свойства полученных соединений после сварки должны соответствовать ГОСТ 10922-90. Сами способы сварки арматуры и виды стыков изначально были расписаны в ГОСТ 14098-91, а сейчас в пришедшем ему на смену 14098-2014.

В документе указаны варианты соединения арматуры сваркой, которые бывают: встык торцами, внахлест, Т-образные или продольные. Для этого применяют один из пяти способов:

Особенности и применение каждого способа сварки арматуры

Перейдем к деталям каждого метода сварки арматуры, которая оказывается более капризной при соединении, чем кажется до начала работы.

Электродуговая ручная сварка

Самый простой вид сварки арматуры покрытыми электродами. Удобен для создания любого типа соединения и накладки шва в разных пространственных положениях. Минимальные затраты по себестоимости. Используется на стройках, в мастерских, при ремонте промышленной техники и станков. Не требует дорогостоящего оборудования.

пример ручной дуговой сварки арматуры

Но этот вид подойдет только для неответственных соединений, на которые не будет оказываться высокая нагрузка. Еще качество сварки во многом зависит от опытности сварщика. Как я упоминал в начале, мой первый стык был полон непроваров — шлак просто вытеснил металл из центра шва. Оптимальный диаметр арматуры при таком методе составляет до 20 мм.

Оборудование для электродуговой ручной сварки

Здесь используются самые простые инверторы для ручной дуговой сварки. Рекомендую следующие аппараты с оптимальными характеристиками:

  • ПТК Мастер ARC 180 D18 — инвертор со сварочным током 20-180 А. Один из самых доступных по цене.
  • ТОР Торус-200Д Классик — модель с силой тока 30-200 А. Выпускается в РФ — никакого Китая, очень надежная.
  • Сварог PRO ARC 180 (Z208S) — полупрофессиональная версия с регулировкой 10-180 А. Уверенно вариант "четверкой", весит всего 4.7 кг.
  • Сварог TECH ARC 250 (Z285) — инвертор для сварки арматуры с подключением к 380 В. Много полезных функций, варит электродами диаметром до 5 мм, а максимальная сила тока — 250 А.
  • EWM Pico 180 — сварочный аппарат изготавливается в Европе. Очень прочный корпус и выносливая электроника для суровых монтажных условий.
  • Ванная сварка

    Суть метода — соединение арматуры сваркой при помощи электрода, где два торца прутков размещены в полукруглой форме. Между краями арматуры выдерживается зазор 10-20 мм для затекания жидкого металла. Еще 2-3 мм отступа дают по бокам внутри формы. В результате металл затекает со всех сторон, обеспечивая цельное и массивное соединение.

    пример ванной сварки арматуры

    Формочка может быть стальной — тогда она приваривается к арматуре, или медной — многоразовой. Метод подходит для соединения арматуры встык. Диаметр прутка может быть от 20 до 100 мм. Шов отлично переносит вибрации и динамические нагрузки. Применяется стыковая сварка арматуры в строительстве зданий по каркасно-монолитной технологии.

    Оборудование для ванной сварки арматуры

    Для реализации понадобятся стальные или медные накладки. Последние — многоразовые, но они стоят дороже. Аппарат для сварки арматуры нужен более мощный, поскольку приходится проплавлять толщину 20-100 мм. Рекомендую следующие модели:

    • ПТК Rilon MMA 315 G — трехфазный аппарат с диапазоном тока 40-315 А. Дешево и сердито.
    • Foxweld ВД-306И — это хит промышленного использования. Есть "Горячий старт", "Антиприлипание", "Форсаж". Силу тока 20-315 А можно регулировать как на панели, так и дистанционно через пульт.
    • BRIMA ARC 400-1 — сварочный аппарат для сварки арматуры с повышенной мощностью за сравнительно скромную цену. Максимальная сила тока — 400 А, а значит проплавит даже сечение 60 мм.
    • Сварог REAL ARC 500 (Z316) — сварочный гигант за относительно небольшие деньги — варит с силой тока 500 А. Подойдет для прутков арматуры 80-100 мм и электрода "шестерки".
    • EWM Pico 300 cel — аппарат европейской сборки с трехфазным подключением. Чрезвычайно легкий для своей категории — 16.5 кг, но уверенно варит в любых эксплуатационных условиях.

      Электрошлаковая сварка

      Метод аналогичен вышеописанному, но сверху формочка засыпается флюсом. Электрод поджигается и выдерживается немного времени для образования лужицы жидкого металла на дне ванночки. Затем его опускают полностью во флюс. Гранулы плавятся от температуры и выделяют дополнительный газ, лучше защищающий жидкий металл от включения внешних газов.

      Сварка арматуры флюсом применяется при сборке массивных каркасов и подходит для вертикальных и горизонтальных соединений.

      Оборудование для электрошлаковой сварки арматуры

      Технология предусматривает заполнение формочки флюсом для более качественного провара. Оборудование для сварки арматуры под флюсом используется примерно такое же, как и при ванном методе. Лучшими инверторами, я считаю, такие:

      • Форсаж-315М — простой и надежный, выпускается в России, рассчитан на эксплуатацию на улице при температуре до -30 градусов.
      • ПТК Rilon MMA 400 G — один из самых бюджетных, способный выдавать 400 А. При возбуждении дуги понижает напряжение до 24 В, повышая безопасность сварщика.
      • Foxweld ВД-400И — хит продаж, очень выносливый, с повышенной защитой от пыли и влаги для суровых строительных условий.
      • Сварог ARC 630 (J21) — инвертор для сварки арматуры под флюсом с силой тока 630 А. Проплавит любое сечение, а цена ниже аналогов.
      • EWM Pico 350 cel puls — варит чисто и без брызгов, не оставляет кратеров. Легкий и удобный для переноски на плече. Идеален для стройки и частых перемещений сварщика. Советую его для самых ответственных стыков.

      Точечная сварка

      Точечная сварка арматуры происходит за счет преобразования кинетической энергии тока в тепловую, которая плавит стороны, соединяя их между собой. Не требуется никаких присадочных материалов. Прутки сжимаются двумя медными электродами и пропускается ток. Сжатие происходит с помощью электро- или пневмопривода. Способ очень быстрый — до 1.2 секунды на прихватку.

      пример точечной сварки арматуры

      Подходит для арматуры диаметром 1-10 мм. Используется в полевых условиях для возведения сетчатых конструкций или стационарно при производстве небольших ЖБИ-изделий для создания армирующего каркаса.

      Оборудование для точечной сварки арматуры

      Аппарат контактной сварки арматуры представляет собой медные клещи, к которым подведены плюс и минус. Сведение электродов и пропускание тока обеспечивает быстрое соединение. Оборудование различается на ручное (для работы в поле, на стройплощадке и т. д.), и стационарное (для предприятий, цехов). Подскажу проверенные варианты для такого метода сварки арматуры:

      • Fubag SG 2 — ручная модель с силой сжатия 40-120 кг. Автоматически регулирует время и ток сварки. Одна из самых бюджетных.
      • TECNA 7900 — аппарат для точечной сварки с регулировкой вылета плечей 125-500 мм. Изготовлен в Италии, очень надежный.
      • TECNA 3321 — итальянский аппарат повышенной мощности, которым можно соединить два прутка арматуры по 10 мм каждый.
      • Fubag RS 15 — стационарная машина контактной точечной сварки с жидкостным охлаждением. Усилие при сжатии клещей составляет 200 даН.
      • Fubag RSV 35 — стационарный аппарат повышенной мощности с удобным управлением педалью, оставляющий руки сварщика свободными для удержания заготовки.

      Машинная стыковая сварка

      Схожий метод с вышеописанным, только арматура сдавливается между собой при помощи более мощных электрических, пневматических или гидравлических приводов. За счет повышенного усилия происходит более глубокое проплавление, поэтому машинная контактная сварка арматуры оборудованием соединяет прутки сечением 4-20 мм.

      пример машинной стыковой сварки арматуры

      Технология не требует присадочных материалов. Применяется при изготовлении армирующих каркасов для крупных ЖБИ-изделий.

      Оборудование для машинной контактной стыковой сварки арматуры

      Это машины, которые бывают только стационарными. Оборудование высокотехнологичное и дорогое. Посоветую следующие модели:

      • ЮГ-Сварка МСС-901 — трехфазная машина стыковой сварки с силой сведения электродов 1000 даН. Соединяет арматуру диаметром до 8 мм.
      • ЮГ-Сварка МСС 1902 Н — небольшой станок для сварки прутков диаметром 12 мм. Если толщина арматуры будет 3 мм, то за час можно выполнить 200 стыков.
      • ЮГ-Сварка МСО-201 — простая и компактная стационарная версия для соединения арматуры сечением 1000 мм².
      • ЮГ-Сварка МСО 606 НГ — Проплавляет арматуру сечением 500-2000 мм². Использует предварительный подогрев для лучшего последующего перемешивания металлов.
      • ЮГ-Сварка МСО 011 Н — соединяет круглый прокат сечением до 4000 мм². Машина способна за час выполнить 80 стыков арматуры диаметром 20 мм.

      В зависимости от выбранного способа соединения подбирается соответствующее оборудование для сварки арматуры, а от его качества зависит надежность соединений и последующая целостность конструкций. Рекомендую выбирать аппараты и машины проверенных брендов, о которых есть достаточно отзывов. Если нужна помощь в подборе оборудования для конкретного метода и задач, то я с коллегами всегда готов помочь.

      Сергей Шевцов
      Сварщик и специалист демо-зала