Дата: 27.03.2020
Предмет:Материаловедение Группа: 302
Тема:Сварные соединения из арматурной
стали
Арматурные стали
Сталь горячекатанная круглая гладкого и
периодического профиля для армирования обычных и предварительно
напряженных конструкций (ГОСТ 5781-82) в зависимости от
механических свойств подразделяется на 6 классов (см. таблицу
ниже), а сталь стержневая арматурная термомеханически и термически
упрочненная периодического профиля (ГОСТ 10884-81) - на 5 классов
(см. таблицу ниже).
Механические свойства горячекатанной арматурной
стали
Класс стали Марка стали Временное сопротивление
разрыву σв, МПа Предел текучести σт, МПа Относительное удлинение δ,
%
А-I Ст3кп3, Ст3пс3, Ст3сп3, ВСт3кп2, ВСт3пс2,
ВСт3сп2, ВСт3Гпс2 373 235 25
А-II ВСт5пс2, ВСт5сп2, 18Г2С, 10ГТ 441/490 294
19/25
A-III 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс 590 392
14
A-IV 80С, 20ХГ2Ц 883 590 6
A-V 23Х2Г2Т 1030 785 7
A-VI 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР 1230 980
6
Механические свойства термомеханически и
термически упрочненной арматурной стали.
Класс стали Марка стали Временное сопротивление
разрыву σв Предел текучести σт, МПа Относительное удлинение δ,
%
Aт-III БСт5пс, БСт5сп 590 440 14 -
15
Aт-IV 09Г2С, 10Г2С, 25Г2С, 20ХГС2 785 590 9 -
10
Aт-V 09Г2С, 10ГС2, 20ГС, 20ГС2, 20ХГС2 980 785 7
- 8
Aт-VI 20ГС, 20ГС2, 20ХГС2 1180/1230 980 6 -
7
Aт-VII - 1370/1420 1180 5 - 6
В арматурных сталях содержание углерода
составляет 0,06 - 0,37%. Поэтому термообработка оказывает
существенное влияние на свойства и структуру сталей, которая может
изменяться от перлитной до закалочной
мартенситной.
Свариваемость
Проблемы при сварке:
1) поры;
2) горячие трещины;
3) холодные трещины;
4) получение равнопрочных
соединений.
При сварке остальных сталей существует опасность
появления холодных трещин. Но есть смягчающие условия сварки,
связанные с особенностью сварных соединений арматуры. Это, как
правило, соединения стержней встык, в которых одноосный теплоотвод
и, следовательно, интенсивный самоподогрев. Кроме того имеют место
одноосное напряженное состояние и свободная усадка, так как при
сварке стержни не закреплены в осевом
направлении.
Способы сварки и сварочные
материалы
Выбор способов сварки и сварочных материалов
определяется:
1) местом выполнения сварки (завод,
строительно-монтажная площадка);
2) типом изделия (сетка, каркас, стык стержней,
закладные детали);
3) классом арматурной стали;
4) профилем и диаметром арматуры, толщиной
листовых заготовок;
5) типом соединений и положением сварки и
др.
Сварочные работы должны выполняться в
соответствии с нормативными документами по сварке арматуры и
закладных изделий железобетонных конструкций. Стыковые соединения
из горячекатанной арматуры 1-Ш классов рекомендуется сваривать
дуговой ванной сваркой под флюсом, порошковой самозащитной
проволокой и покрытыми электродами в медных инвентарных формах. На
стальных скобах-накладках сваривают электродами, голой и порошковой
самозащитными проволоками ванным способом и многослойными швами. В
качестве сварочных материалов применяют стандартные электроды
рутилового и основного типов, кремне-марганцевые флюсы марок
АН-348А, АН-8, АН-22, АН-14 и ФН-7, сплошные и порошковые
проволоки.
В случае стыков арматуры более высокого IV-VI
класса и термомеханически и термически упрочненной арматуры 1Vт-Vт
класса рекомендуются соединения со стальными скобами-накладками,
накладками из арматуры и соединения внахлестку, а сварка более
предпочтительна многопроходная на ограниченной погонной энергии,
чтобы свести к минимуму разупрочнение в ЗТВ. По этой же причине
рекомендуется смещение накладок, применение односторонних швов,
локальная термообработка и ограничения по использованию марок
сталей.
При изготовлении закладных деталей применяют
ручную дуговую сварку покрытыми электродами, механизированную в СO2
и под флюсом. Кроме дуговой сварки в заводских условиях при
изготовлении сеток и пространственных каркасов широко применяется
точечная контактная сварка, контактная сварка оплавлением стержней
арматуры встык, контактная рельефная сварка при изготовлении
закладных изделий.
Сварные соединения
Основные типы и конструктивные элементы сварных
соединений арматуры приведены в ГОСТ 14098-85. По стандарту
регламентированы соединения крестовые (сетки, каркасы), стыковые
(стыки стержней), нахлесточные (стержней, стержней с листами) и
тавровые (стержней с листами).