Текст книги "Благоустройство загородного участка"

Последний вариант потолка сочетается с первым вариантом обрешетки для двухслойной обшивки крыши, тогда вариантов конструкции крыши только при продольном силовом каркасе – 6, да еще как минимум 3 в стропильном варианте.

Остановимся на использовании обрезков досок, в том числе нестроевых «коротышей». В предлагаемой конструкции их не только легко, но и весьма желательно использовать в качестве вкладышей жесткости в угловых и боковых стойках каркаса, которые в результате приобретают большую жесткость на устойчивость. Кроме того, с тем же эффектом обрезки используются в конструкции стропильных ферм. При этом если в обычном строительстве обрезок длиной 20 см уже отход, то в данной конструкции – это вполне приличная закладка жесткости. А поскольку таких закладок в процессе строительства может быть использовано очень много, конструкция весьма способствует безотходному производству.

В заключение данного раздела ответим на вполне возможный вопрос: зачем так много вариантов вроде бы одних и тех же конструкции и технологии? Причин как минимум две. Во-первых, хотелось продемонстрировать именно вариабельность описанных конструкции и технологии, что является их огромным достоинством. При этом совершенно очевидно, что за рамками рассмотрения осталось еще много вполне возможных вариантов конкретного строительства. Во-вторых, казалось резонным предоставить читателю некоторый выбор готовых решений, разобравшись с которыми на досуге он смог бы в реальных условиях возвести относительно небольшую постройку за несколько человеко-дней.

Варианты следуют. Выше достаточно подробно была рассмотрена весьма прогрессивная технология маломерного строительства с использованием деревянного профиля, кстати, защищенная действующим патентом RU №2201124. Но естественно, весь прогресс этим не заканчивается, поскольку вообще прогресс есть явление непрерывное. В качестве примера обратим внимание на составные строительные элементы (рис. 9.4.18, 1) по патенту Германии DE 195 33 638 A1, опубликованному в 1997г. В простейшем варианте это всего лишь три доски, сложенные определенным образом. В значительной степени такие строительные элементы сродни деревянным профилям. А раз так, имеет смысл посмотреть, какое развитие может получить сама идея.

Рис. 9.4.18. Строительный элемент:

1 – строительный элемент из скрепленных любым способом (нагелями, гвоздями, болтами и т.д.) деревянных составляющих (балок, досок). Строительные элементы легко соединяются между собой благодаря наличию у них продольных паза и гребня, а также торцевых паза и шипа, образованных соответствующим соединением составляющих;

2 – угловое соединение, для которого одна из составляющих строительного элемента укорочена на две ее толщины. Отсюда же следует порядок сборки элементов в данном соединении, при котором один элемент укладывается сверху на другой так, что наружная торцевая грань верхнего элемента совмещается с наружной боковой гранью нижнего;

3 – с помощью деревянных направляющих из строительных элементов легко соорудить внутренние стационарные перегородки. При этом одна направляющая базируется на полу, в то время как две направляющие толщиной с высоту гребня элементов закреплены на потолке.

На рис. 9.4.18, 2 показано угловое соединение из упомянутых элементов. Это значит, что стены можно сложить из таких элементов, как брусья. При этом сам процесс укладки брусьев сильно упрощается, ведь такие брусья соединяются между собой уже имеющимися у них гребнями, шипами и пазами. А какой толщины могут быть эти брусья, а, следовательно, стенки строения? Выбор необычайно велик. Если все три составляющих элемент доски тонкие, например 20 мм, толщина образуемого ими бруса – 60 мм. Если те же доски взять толщиной 50 мм, толщина бруса составит 150 мм. Но исходные доски могут быть толщиной и 25мм, 30 мм, 40 мм и т.д., а кроме того, брус можно набирать из досок разной толщины. Это означает, что практически можно сложить брусовые стены любой наперед заданной толщины, а не только равной толщине традиционного бруса.

Как следует из рис. 9.4.18, 3, из составных строительных элементов легко соорудить любые стационарные ограждения. При этом можно получить строительные элементы меньшей толщины, чем те, о которых говорилось выше, в силу чего просто напрашивается использование в составном строительном элементе листового материала, например фанеры или оргалита. Тогда фактически при тех же конструкции и технологии изготовления строительный элемент превращается в широко известные панели. Но панели, как известно, могут использоваться и при возведении наружных стен. В данном случае ничто не мешает набирать панель, например, из атмосферостойкого материала, утеплителя и материала внутренней отделки. Обратим внимание на то, сколь плодотворно всего лишь одно оригинальное техническое решение.

9.5. Сварка

По сути дела, как только речь заходит об изготовлении любой конструкции из металла, сварка выходит на передний план как наиболее технологичный вид соединения конструкционных элементов. Каким бы ни был дом по компоновке и конструктивной схеме, из каких бы материалов он ни строился, а без сварки при его возведении обойтись удастся вряд ли. Да и не стоит этого делать. Можно с уверенностью утверждать, что умельцу со сваркой открываются совершенно другие горизонты, чем самодельщику без таковой. Однако эффективность сварки вовсе не означает автоматически ее простоту и безопасность. А потому и разговор о сварке отнюдь не является праздным, а, напротив, резонно остановиться на ней несколько подробнее.

Сваркой называется процесс соединения деталей путем местного нагрева свариваемых частей до температуры плавления (сварка плавлением). В настоящее время для использования в самостоятельном строительстве доступна практически любая (и газовая, и дуговая) сварка. Следовательно, появляется возможность выбора, а это требует сравнения.

Широкое распространение получила ацетилено-кислородная газовая сварка. Ацетилено-кислородное пламя имеет три зоны (рис. 9.5.1). Первая – ослепительно белого цвета ядро пламени с резкими очертаниями; во второй (бесцветной) зоне температура достигает 3100–3200 °С. Третья зона имеет желтовато-красный цвет и температуру около 2000 °С. При ремонте кузова газовой сваркой необходимо работать с нейтральным пламенем горелки, образующимся при смешивании кислорода и ацетилена в соотношении 1,1:1. Нейтральное пламя характеризуется четким, коротким зеленовато-голубым внутренним слабо светящимся конусом. Оранжевое (восстановительное) пламя, образующееся при избытке ацетилена (С2Н2), науглероживает металл, а сварочный шов становится твердым, хрупким и трудно поддается проковке. Оптимальным является режим сварки, когда конец зеленовато-голубого конуса пламени удерживают на расстоянии 2–5 мм от места сварки, в котором образуется сварочная ванна. Чаще всего в ванну вводят присадочный материал (проволоку), расплавляемый в том же пламени горелки. Различают правый и левый способы газовой сварки. При правой сварке горелку помещают впереди присадки и наплавленного валика (рис. 9.5.2); движение и горелки, и проволоки вдоль сварного шва – слева направо. При левой сварке горелку помещают между присадочной проволокой и наплавленным валиком (рис. 9.5.3), а сварку ведут в направлении справа налево. Горелку наклоняют к плоскости свариваемых листов на тем больший угол, чем больше толщина свариваемых листов.

Рис 9.5.1. Газовая сварка: 1 – ядро пламени; 2 – зона высокой температуры (3100–3200 °C); 3; – факел; 4 – наконечник горелки

Рис 9.5.2. Газовая сварка с перемещением горелки вправо: 1 – шов; 2 – присадочная проволока; 3 – стык соединения; 4 – наконечник горелки

Рис 9.5.3. Газовая сварка с перемещением горелки вправо: 1 – стык соединения; 2 – присадочная проволока; 3 – шов; 4 – наконечник горелки

Наиболее простой является сварка горизонтальных швов в нижнем положении. Вертикальные швы при толщине металла до 3 мм ведут сверху вниз левым способом. Горелку при этом располагают под углом 45–60° к шву, а присадочную проволоку – под углом 90 °. Сварку вертикальных швов снизу вверх ведут правым способом (рис. 9.5.4) с зигзагообразным движением горелки и сварочной проволоки. При горизонтальном шве на боковой поверхности применяют сварку сквозным (двойным) валиком (рис. 9.5.5). При этом соединяемые элементы стыкуют с зазором, в идеале равным половине толщины металла. Сварку рекомендуется начинать с нижней кромки зазора с заплавлением присадочным материалом на всю толщину свариваемого металла. Затем оплавляют верхнюю кромку зазора с направлением жидкого металла на нижнюю кромку. Таким образом выполняют весь шов. При выполнении горизонтальных швов давление газов сварочного пламени препятствует вытеканию расплавленного металла из шва, что облегчает процесс сварки. Очень облегчает процесс возможность сварить соединяемые детали с отбортовкой внутрь – по отношению к лицевой стороне (рис. 9.5.6). В этом случае, сваривая отбортовки по их кромкам, сварку можно вести без присадки, с минимальными термическими деформациями (поводками).

Рис 9.5.4. Газовая сварка снизу вверх: 1 – стык соединения; 2 – присадочная проволока; 3 – шов; 4 – наконечник горелки

Рис 9.5.5. Газовая сварка сквозным (двойным) валиком: 1 – стык соединения; 2 – присадочная проволока; 3 – шов; 4 – наконечник горелки

Рис 9.5.6. Газовая сварка с отбортовкой: 1 – внутренняя сторона панели; 2 – отбортовка; 3 – наконечник горелки

Но изложенное (в очень сжатой форме) – лишь основные принципиальные характеристики ацетилено-кислородной сварки. Для ее проведения нужно иметь внушительное хозяйство: газовые баллоны (которые надо периодически наполнять), редукторы, шланги, горелку, присадочную проволоку. Все это в периоды между применениями надо где-то хранить, причем весьма тщательно. Следует изучить, а главное – неукоснительно соблюдать инструкции по обращению с сосудами под давлениями, каковыми являются баллоны. Безусловно, важным является то, что при газовой сварке нагрев и величина термических деформаций намного больше, чем при электродуговой. Для даже сравнительно небольших работ нужно тщательно готовить зону их проведения в том смысле, что следует убрать (разобрать) все, что может сгореть в пламени газовой сварки, что по трудоемкости может превысить собственно сварочные работы. В то же время техника выполнения газовой сварки, особенно тонкого металла, проще, и ее легче освоить начинающему сварщику. И уж конечно хороша газовая сварка своей автономностью: можно варить в чистом поле, поскольку электричества не требуется. Современное же компактное оборудование для сварки без труда размещается в багажнике легкового автомобиля.

Однако в силу целого ряда причин наиболее широкое распространение получила дуговая сварка. И именно она чаще всего рекомендуется для применения домашним умельцам. Виды дуговой сварки различают по нескольким признакам: по среде, в которой происходит дуговой разряд (на воздухе – открытая дуга, под флюсом – закрытая дуга, в среде защитных газов); по роду применяемого электрического тока – постоянный, переменный; по типу электрода – плавящийся, неплавящийся. Наибольшее практическое значение для умельцев получила ручная дуговая сварка плавящимися электродами на переменном и постоянном токах, дающая возможность сваривать в непроизводственных условиях большинство сталей, включая нержавеющие.

Преимущества дуговой сварки перед газовой – в большей скорости, меньших зоне теплового влияния и короблениях свариваемых деталей, возможности получения улучшенных механических свойств наплавленного металла за счет введения в покрытие электрода различных легирующих элементов.

Сварочная дуга представляет собой устойчивый электрический разряд в газовой среде между двумя электродами либо между электродом и изделием (дуга прямого действия). Ее отличает высокая температура, достигающая 6000–7000 °С, что дает возможность расплавлять все металлы (рис. 9.5.7).

Рис. 9.5.7. Дуга прямого действия: Uк – падение напряжения в катодной области; Uс – падение напряжения на столбе дуги; d – толщина листа; 1 – электрод; 2 – дуга; 3 – деталь

Для возбуждения дуги необходимо коснуться свариваемого изделия торцом электрода и сейчас же отвести электрод от изделия на 3–4 мм (рис. 9.5.8). Во время горения дуги под электродом образуется углубление, в котором находится жидкая ванна металла – кратер. При обрыве дуги в процессе сварки кратер оказывается не заполненным металлом. Кратер ослабляет сечение шва, его надо заварить. Для этого дугу зажигают впереди кратера на основном металле, затем перемещают через кратер к валику шва и, заплавив кратер, вновь двигаются вперед. Расстояние между поверхностью основного металла и дном кратера называется глубиной провара или глубиной проплавления основного металла. Она тем больше, чем больше сварочный ток и меньше скорость перемещения дуги. Сварочную дугу, длина которой не превышает диаметра стержня электрода, называют нормальной или короткой. Она обеспечивает наилучшее качество сварного шва. Дугу большей протяженности называют длинной. Чрезмерное увеличение длины дуги снижает все показатели качества сварки. Под действием электромагнитного поля сварочного тока наблюдается отклонение дуги от заданного направления. Это явление получило название магнитного дутья. Для уменьшения отклонения дуги меняют месторасположение токоподвода, наклоняют электрод в сторону отклонения дуги (рис. 9.5.9), уменьшают ее длину. Перенос металла всегда происходит от электрода малого сечения к металлу изделия. Капли металла с электрода в ванну расплава переходят при горении сварочной дуги во всех ее пространственных положениях.

Рис. 9.5.8. Возбуждение дуги: 1 – короткое замыкание; 2 – плавление слоя металла; 3 – образование шейки металла при отводе электрода; 4 – зажигание дуги

Рис. 9.5.9. Влияние токоподвода на отклонение дуги: 1, 2 – отклонения дуги; 3 – компенсация отклонения дуги наклоном электрода

При сварке на переменном токе безразлично, к какому зажиму сварочного трансформатора присоединены изделие и электрод. При сварке дугой переменного тока катодное и анодное пятна меняются местами. При этом дуга угасает, в силу чего она менее устойчива, чем дуга, питаемая постоянным током. Существенное преимущество сварки дугой переменного тока – относительная простота и меньшая стоимость сварочного оборудования. Сварку на постоянном токе выполняют при соединении «плюса» источника питания с изделием (прямая полярность) или электродом (обратная полярность). Во время горения сварочной дуги при прямой полярности больше нагревается свариваемое изделие, при обратной полярности – электрод. При этом скорость плавления электродов из низкоуглеродистой стали на 10–40% выше скорости их плавления при прямой полярности. Исходя из этого, выбирают прямую или обратную полярность в зависимости от вида сварочных работ (прихватка или сварка), толщины свариваемых элементов (тонкие или толстые), электродов (углеродистая сталь, хромоникелевая) и др. При сварке тонких листовых деталей, а также некоторых специальных сталей, например коррозионно-стойких и жаропрочных, применяют соединение с обратной полярностью.

При сварке электрод перемещают в направлении его оси (для поддержания определенной длины дуги), вдоль и поперек сварного шва. При слишком быстром движении электрода шов получается узким, неровным и неплотным. Если движение электрода замедленно, возможны перегрев и пережог металла. Зигзагообразные движения конца электрода не только вдоль, но и поперек шва приводят к образованию широкого валика. Ширина широкого шва должна составлять 6–15 мм, а ниточного – на 2–3 мм больше диаметра электрода. Сварные швы подразделяют: по форме – на стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные (рис. 9.5.10); по протяженности – на сплошные и прерывистые (рис. 9.5.11); по положению в пространстве – на нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 9.5.12). Наиболее легко выполнять сварку в нижнем положении. Подварка стыка с обратной стороны (ниточным швом) повышает надежность соединения. Качество сварки многослойного шва во многом зависит от тщательности выполнения первого слоя в его корне. Особое внимание должно уделяться обеспечению провара корня шва в конструкциях, исключающих возможность подварки обратной стороны стыка. Сварку вертикальных швов нужно выполнять снизу вверх. Сварка сверху вниз значительно труднее, т.к. при этом больше вероятность непровара. Для предотвращения вытекания жидкого металла из сварочной ванны при сварке вертикальных швов сварочный ток следует уменьшать на 10–15% по сравнению со сваркой в нижнем положении.

Рис. 9.5.10. Сварные соединения: 1 – стыковое; 2 – угловое; 3 – нахлесточное; 4 – тавровое

Рис. 9.5.11. Прерывистые сварные швы: а + в – шаг шва

Рис. 9.5.12. Пространственные положения швов: 1 – ниж-ние; 2 – горизонтальные; 3 – вертикальные; 4 – потолочные

Для сварки горизонтальных швов подготовку кромок обычно выполняют с одним скосом у верхнего элемента соединения. Дугу при сварке горизонтальных швов возбуждают на нижней горизонтальной кромке, а затем переходят на верхнюю, скошенную кромку. Сложность потолочной сварки заключается в умении удерживать плавящийся металл от вытекания из кратера вниз. Это достигается только при сварке короткой дугой. Сварочный ток и диаметр электрода при сварке потолочных швов выбирают относительно меньшими – на 15–20% по отношению к сварке в нижнем положении. Различают способы заполнения сварных швов по длине и сечению. По длине их выполняют «напроход» и обратноступенчатым способом. Напроход швы, длина которых не превышает 300 мм, ведут от начала до конца в одном направлении. Сварные швы средней длины (300–1000 мм) сваривают либо напроход от середины к краям, либо обратноступенчатым способом. Последний способ применяют и при выполнении длинных (более 1000 мм) швов. Обратноступенчатый способ сварки заключается в том, что длинный шов делят на участки длиной 100–300 мм, которые проваривают в направлении, обратном общему направлению шва. При этом конец каждого участка сваривают с началом предыдущего.

По способу заполнения сечения различают однослойные и многослойные швы. В многослойном каждый слой можно выполнять за один или за два-три прохода. При этом во всех случаях в основу заполнения швов положен обратноступенчатый способ сварки. Стыковое соединение (рис. 9.5.13, 9.5.14) из элементов толщиной 4–8 мм выполняют однопроходным швом; элементы большей толщины сваривают многопроходным или многослойным швом. Многопроходную сварку обычно выполняют ниточными валиками-электродами одного диаметра. В месте поворота шов надо заваривать без отрыва дуги. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины соединяемых элементов, пространственного типа шва, свойств свариваемого металла.

Рис. 9.5.13. Стыковые соединения листов разной толщины

Рис. 9.5.14. Структура стыкового соединения: а – подготовленный стык; б – выполненный шов; с – зазор; p – притупление кромки; d – толщина листа; a– угол разделки; 1 – усиление шва; 2 – сварной шов; 3 – кратер

Род и полярность тока выбирают в зависимости от марки и толщины свариваемого металла. Оптимальный сварочный ток корректируют и устанавливают опытным путем. Направление давления дуги можно изменить наклоном электрода и тем самым повлиять на глубину провара. Для сварки элементов неодинаковой толщины диаметр электрода и сварочный ток подбирают по нижним параметрам режима сварки, рекомендуемым для элементов сварного соединения большой толщины. В таких условиях сварочную дугу направляют на элемент соединения большей толщины. Наибольшее распространение получили стыковые сварные соединения, в которых поверхность одного соединяемого элемента является продолжением поверхности другого. Различают следующие стыковые соединения: без скоса кромок, с отбортовкой, с односторонним скосом (V-образное) и с двусторонним скосом (Х-образное).

Преимущества стыкового сварного соединения по сравнению с соединениями других типов: возможность сварки элементов неограниченной толщины; более высокая прочность сварных соединений; минимальный расход металла на образование сварного соединения; надежность и удобство контроля. Недостатки – более точные соединения под сварку, что иногда сложно. В соединении с разделкой часть кромки оставляют нескошенной (притупление). При односторонней разделке притупление расположено внизу соединения, при двусторонней – в середине соединения. Отсутствие притупления приводит к образованию прожогов при сварке по стыку соединения. При толщине свариваемых элементов до 6 мм скос кромок не требуется.

В элементах толщиной 5–30 мм и более применяют V-образную разделку с суммарным углом скоса 60–80°. Притупление при этом составляет 2–8 мм. Сварные соединения ответственного назначения с V-образной разделкой сваривают с двух сторон (с подваркой). В тех случаях, когда не удается сделать подварку, например, в сварных стыках труб малого диаметра и др., применяют остающиеся в сварном соединении подкладки. Элементы толщиной более 12 мм сваривают встык с двух сторон, когда имеется такой доступ, применяя Х-образную разделку (рис. 9.5.15). Различают несколько видов тавровых соединений. Тавровые соединения применяют без скоса свариваемых кромок и со скосом с одной или двух сторон. Угол скоса кромок в тавровых соединениях под прямым углом обычно принимают равным 55–60° (рис. 9.5.16). Схожи с тавровыми соединениями соединения угловые (рис. 9.5.17).

Рис. 9.5.15. Соотношение площадей поперечных сечений швов с V-образной и X-образной разделками

Рис. 9.5.16. Тавровые соединения листов: 1 – под прямым углом без скоса кромок; 2 – под углом со скосом одной кромки; 3 – под прямым углом со скосом одной кромки; 4 – под прямым углом с двухсторонним скосом кромок

Рис. 9.5.17. Угловые соединения: 1 – одностороннее с наружным швом; 2 – одностороннее со скосом кромки; 3 – двухстороннее со скосом кромок; 4 – одностороннее с внутренним швом

В соединениях внахлестку элементы накладывают один на другой и выполняют шов по кромке верхнего элемента. К преимуществам соединений внахлестку относятся простота подготовки элементов под сварку и их сборки в конструкцию, а также небольшие усадки и коробления. Недостатки – повышенный расход металла, необходимость сварки с двух сторон, возможность возникновения в соединении очагов коррозии, большие расход электродов и трудоемкость. Соединения внахлестку приемлемы для деталей толщиной от 1 до 10 мм из углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей. Применяют еще соединения в кромку при толщине свариваемых элементов до 3 мм и прорезные соединения, имеющие прорезь в одной из деталей, прикрепляемой внахлестку.

Проплавной сварной шов (со сквозным проплавлеиием одного из соединяемых элементов) используют в нахлесточном или тавровом соединении (рис. 9.5.18). Применение проплавных швов ограничивается деталями толщиной до 10 мм. Соединения деталей и узлов сваркой начинают с их взаимной фиксации прихватками («клепками»). В противном случае в процессе сварки соединяемые элементы может «увести» друг от друга. В местах резких переходов, в острых углах, на окружностях с малым радиусом и в других местах концентрации напряжений установка прихваток не разрешается. Прихватки также не следует устанавливать вблизи отверстий, на расстоянии менее 10 мм от отверстия или от края детали.

Рис. 9.5.18. Проплавные швы

Для фиксации фланцев, цилиндров, шайб, трубчатых соединений (рис. 9.5.19) и т. п. прихватки следует располагать симметрично. В случае двухсторонней прихватки деталей следует располагать «клепки» в шахматном порядке. Прихватки следует ставить в такой последовательности, которая исключает или сводит до минимума коробление листов. Сварочный ток при прихватке должен быть на 20–30% больше сварочного тока, необходимого для сварки тех же материалов. Прихватку следует выполнять электродами меньшего диаметра, чем сварку того же соединения; длина дуги при прихватке должна быть короткой, не более диаметра электрода; дугу следует отрывать не в момент образования кратера, а после полного его заполнения. При прихватке соединений из элементов разной толщины дугу направляют на элемент большей толщины.

Рис. 9.5.19. Соединения трубчатых элементов между собой и с соединительными деталями

Электроды. О свойствах электродов судят по устойчивости горения дуги, защите металла сварочной ванны, пригодности их для сварки в различных пространственных положениях, качеству сварного шва и т.п. Основные технологические свойства электродов определяются следующими данными: родом тока (постоянным, переменным), для сварки которым предназначены электроды; полярностью (прямой, обратной) постоянного тока; рекомендуемым сварочным током для электродов разных диаметров. Технологические свойства электрода зависят от химического состава металла стержня, состава и качества электродного покрытия. Марка электрода характеризует состав его покрытия, материал стержня, технологические свойства электрода и механические свойства металла сварного шва, образуемого данными электродами. Тонкое покрытие электродов обеспечивает только устойчивое горение сварочной дуги при сварке. Электроды с толстой обмазкой (качественные) при плавлении образуют большое количество газов и шлаков, которые защищают капли металла во время перехода через дугу в шов, а также предохраняют сварочную ванну от вредного влияния кислорода и азота воздуха.

Соотношение диаметра электрода и толщины свариваемого изделия:

Источники питания. Выше было сказано, что дуга на постоянном токе более устойчива. Однако источник питания для нее требует дополнительного устройства – выпрямителя. Сильноточные (а именно такие нужны) полупроводниковые приборы для выпрямителя – сами не маленькие, да еще нуждаются в радиаторах для охлаждения. Иногда полученный на выходе выпрямителя ток имеет слишком большой коэффициент пульсации и плохо поддерживает дугу на постоянном токе. Тогда применяют еще и сглаживающий дроссель, а он по массе может быть сравним с трансформатором (самой тяжелой частью). И все это для получения постоянного тока добавляется к трансформатору, который сам по себе уже готовый источник для питания дуги переменного тока.

Стремление как-то ограничить габариты аппарата приводит к размещению его компонентов в тесном корпусе, что плохо для их охлаждения. В то же время при некоторых навыках работы со сваркой и достаточно мощном трансформаторе дуга переменного тока практически не отличается от таковой на постоянном токе. Следующим наиважнейшим свойством источника питания является его вольтамперная характеристика (ВАХ). Дело в том, что для поддержания устойчивой дуги она должна быть падающей (рис. 9.5.20). Косвенно судить о ней можно по паспортным данным, а именно, зная напряжения холостого хода и номинальное, а также номинальный (рабочий) ток и ток короткого замыкания, можно достаточно точно оценить ее крутизну. Конечно, крутизну ВАХ можно увеличить включением в сварочную цепь балластного сопротивления, но лучше, если у аппарата этот параметр уже в порядке.

Рис. 9.5.20. Вольтамперная характеристика источника питания

Наконец, весьма важно, какую, собственно, мощность имеет источник. Нередко в паспорте можно увидеть явно заниженное ее значение: дескать, «во варит, а потребляет энергии всего ничего». Со школьной скамьи известно, что произведение тока на напряжение и есть мощность (в нашем случае, правда, приблизительно). Расхождение же этого произведения с паспортной мощностью должно насторожить, и вот почему. Режим работы источника питания характеризуется продолжительностью его нагрузки ПН или продолжительностью включения ПВ, что практически одно и то же. Эти величины выражаются в процентах и означают долю непосредственно рабочего времени (собственно процесса сварки) в полном цикле (например, сварка плюс пауза). К этому параметру надо отнестись очень внимательно, если есть желание поберечь аппарат.

Опять же про безопасность. Вопрос совсем не так банален, как может показаться. Давайте разберемся, тем более что в случае со сваркой есть с чем разбираться. Предположим, вы купили сварочный аппарат. Зачем? А затем, чтобы извлечь из него пользу, которая может быть весьма велика. Но по незнанию или неосторожности вы получили травму: удар током, ожег электродом или горячим металлом, ослепление дугой, да мало ли еще какую – возможностей хоть отбавляй. А теперь спросим себя: нам это нужно? Ответ совершенно очевиден, тем более что травмы, полученные при сварке, могут иметь самые тяжелые последствия. Объясняется это присущим сварке сосредоточением опасных факторов: наличием в источнике питания высокого напряжения, высочайшей температурой дуги и нередко не самыми благоприятными условиями работы (если выражаться очень мягко), избежать которых просто невозможно.

Первое, что надо неукоснительно выполнять, это правила электробезопасности. Следует тщательнейшим образом следить за целостностью изоляции всех электрических цепей. Корпус источника непременно должен быть заземлен, а лучше и «занулен» (рис. 9.5.21). Всякие работы с источником: профилактика, ремонт, перемещения и т.п. – должны производиться при отсутствии на нем напряжения (отключении его от сети). Особое внимание следует уделять электропроводам, сечение которых выбирают из расчета 5–7 А/мм². Электрододержатели также должны соответствовать всем предъявляемым к ним требованиям. Наконец, настоятельно рекомендуется знать правила и приемы оказания первой помощи при поражении электрическим током.

Рис. 9.5.21. Схемы защитного заземления (1) и зануления (2)

Теперь об обращении с дугой как таковой. Особую опасность она представляет для глаз. Неумеренное воздействие дуги на глаза приводит к развитию катаракты. О том, чтобы работать без маски, не может быть и речи. Другое дело, каким светофильтром пользоваться, ведь плотность у них разная (они различаются по величинам сварочных токов, маркируются и имеют классификационный номер). «Всезнающие» оценивают пригодность «стеклышка», глядя через него на солнце. А каким оно должно быть через подходящий фильтр? А если солнца в данный момент нет? Можно рекомендовать следующее. Проведите пробную сварку: если в свете дуги через фильтр виден подлежащий сварке стык (ясно, куда вести электрод ближайшие 1–2 см), все в порядке. Если видимость меньше (что-то там светится) – стекло чрезмерно темное. Если же уж слишком далеко видно, фильтр недостаточно плотный.