– данный источник питания весит в 5-10 раз меньше (10–12 кг), чем обычные сварочные аппараты такой же мощности. Инвертор снабжен ремнем, поэтому его можно повесить на плечо и работать на любом участке (при сварке особо ответственных конструкций из разных материалов, труб и сварных соединений, когда из-за условий работы нельзя подвести громоздкое промышленное оборудование).
При эксплуатации инвертора необходимо иметь представление о некоторых особенностях, в частности:
– надо четко различать условия производства и обычные бытовые и не пытаться применять инвертор для работ, на которые он не рассчитан, например перерезать рельсы, – модуль IGBT просто выйдет из строя (это самая дорогая деталь аппарата);
– исключается небрежное обращение с инвертором и его эксплуатация при наличии явных неисправностей;
– инвертор нуждается в защите от проникновения пыли, поэтому следует обеспечить ему хорошие условия содержания и хранения;
– не стоит доверять такого рода технику некомпетентным людям.
Инструмент и спецодежда сварщика
Как и для любого другого вида деятельности, для сварки необходимо иметь набор определенных инструментов.
1. Электродержатель, который используют при ручной дуговой сварке. С его помощью зажимают электрод и подводят к нему электрический ток. Конструкция держателя должна быть такой, чтобы:
– иметь возможность легко, не прикасаясь к токопроводящим деталям, с минимальными временными затратами (за 4 секунды) заменить электрод;
– давать минимальный по длине огарок электрода;
– быть удобной в обращении;
– не мешать движениям сварщика и не утомлять его руку.
Для фиксации электрода в электродержателе были разработаны разные устройства (рис. 26, 27), например специальные пружины, зажимные устройства наподобие клещей, винтовые зажимы и др.
Рис. 26. Разновидности электродержателей с разжимными губками: а – конструкции завода «Электрик»; б – конструкции В. А. Шебеко; в – конструкции В. Ф. Сидорова
Рис. 27. Разновидности электродержателей с пружинящими губками: а – вилочного типа; б – пластинчатые конструкции Л. Д. Гурвица; в – конструкции Б. Г. Филиппова; 1 – электрод; 2 – головка; 3 – маховичок; 4 – рукоятка; 5 – винт; 6 – провод
Контактные губки, которые должны удерживать электрод, изготавливают из меди. Лучшими считаются конструкции с плоскими губками, которые благодаря своей упругости или усилию особой пружины обеспечивают прочное зажатие электрода. В этом плане конструкции с винтовым зажимом представляются менее удачными, поскольку из-за перегрева и заклинивания винтового устройства они имеют короткий срок службы.
Ручка электродержателя должна быть электроизолированной, т. е. иметь резиновую или пластмассовую оболочку. Кроме того, некоторые электродержатели оснащены cgtwbfkmysv устройством, выключающим напряжение в момент замены электрода.
Электродержатели могут быть рассчитаны на разную величину сварочного тока. По этому параметру они делятся на три типа:
– I – для тока до 125 А;
– II – для тока до 315 А;
– III – для тока до 500 А.
Существуют специальные электродержатели для безогаркового электрода (рис. 28), в которых конец последнего приварен встык к торцу стержня электродержателя и при сварке расплавляется без остатка, чем дает экономию электродов примерно на 15–20 %.
Рис. 28. Электродержатель для безогарковых электродов: 1 – электрод; 2 – стальной пруток; 3 – ручка; 4 – стальной лист; 5 – провод
К способу фиксации кабеля к электродержателю также предъявляются определенные требования. Конец кабеля должен закрепляться легко и надежно. При этом обязателен хороший контакт в точке его зажима. Электродержатель должен без ремонта выдержать использование 8000 электродов.
2. Щиток или маска. В процессе сварки необходимо защищать голову и лицо от различных вредных факторов, среди которых:
– свечение сварочной дуги;
– ультрафиолетовое и инфракрасное излучение;
– брызги расплавленного металла;
– раскаленный шлак;
– ядовитые газы.
Для этой цели предназначены щитки и маски. Сварочный щиток – конструкция наиболее примитивная. Он оснащен затемненным светофильтром и ручкой, за которую сварщик его удерживает. Последнее обстоятельство одновременно является его достоинством и недостатком, поскольку, с одной стороны, можно легко отодвинуть щиток от лица и осмотреть полученный сварной шов, с другой – одна из рук постоянно занята, поэтому нет возможности придержать изделие или ударить по шву.
Маска, в отличие от щитка, имеет специальные крепления, с помощью которых она держится на голове. Чтобы рассмотреть зону сварки, ее просто поднимают, а чтобы продолжить работу, достаточно кивком головы опустить ее. Маска лишена недостатка щитка, поскольку освобождает руку, но есть один минус – при откинутой маске глаза оказываются незащищенными (например, при работе «болгаркой»).
Более современная конструкция – маска с подъемным светофильтром, в которой пластмассовый щиток защищает глаза, когда фильтр поднят.
Еще более совершенная конструкция – маска со светофильтром «хамелеон», в основе работы которого лежит поляризация жидких кристаллов. При этом жидкокристаллический слой (их может быть несколько), помещенный между поляризационными пленками, изменяет пространственную ориентацию и задерживает некоторое количество света. Специально установленный фильтр предохраняет глаза от инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Весь защитный блок имеет толщину не более 10 мм, ширину – 90 мм, длину – 100 мм, вес – не более 100 г. Современные «хамелеоны» срабатывают за 1 миллисекунду (при минусовых температурах не столь быстро).
Существует особая маска для специфических работ, к которым относится сварка металлов с примесями вредных веществ или в условиях плохой вентиляции. Для таких случаев она оснащается фильтрами и системой подачи воздуха типа противогаза, что надежно защищает органы дыхания от сварочного дыма.
Средства защиты лица, органов зрения и дыхания показаны на рис. 29.
Рис. 29. Виды сварочных масок: а – щиток; б – традиционная; в – с подъемным светофильтром; г – со светофильтром «хамелеон»; д – с блоком подачи воздуха
Конструкция сварочной маски должна соответствовать ГОСТу 12.4.035-78 и ТУ 3441-003-07515055-97, согласно которым она изготавливается из токонепроводящего материала (обычно это электрокартон (фибра) или пластмасса), устойчивого к брызгам расплавленного металла и искрам, и должна защищать внутреннее пространство. Большое значение имеют вес маски (не более 600 г), габариты и возможность подогнать ее под размер головы.
3. Молоток для отбивания шлака.
4. Стальная щетка для удаления загрязнений и шлака.
5. Зубило для вырубки шва при обнаружении дефектов.
6. Шаблоны для контроля размеров сварного шва.
7. Металлические клейма.
8. Измерительные инструменты (отвес, метр, стальной угольник, линейка, чертилка).
9. Ящик для хранения всевозможных принадлежностей для сварки.
Отдельного разговора заслуживают сварочные провода. Для подведения тока от сети используют провод марки КРПТ; от сварочного аппарата к электродержателю – марки ПРГД, ПРГДО с медными жилами, АПРГДО с алюминиевыми жилами. В любом случае провод должен иметь длину не менее 3 м и не более 30–40 м (при более длинном проводе напряжение в нем упадет и, соответственно, снизится напряжение сварочной дуги, что нежелательно). Если возникает необходимость нарастить провод, применяют муфты, пайку и медные наконечники. Сварочный провод должен иметь определенное сечение, которое определяется величиной сварочного тока (табл. 16).
Таблица 16. СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ СЕЧЕНИЕМ СВАРОЧНОГО ПРОВОДА И ВЕЛИЧИНОЙ СВАРОЧНОГО ТОКА
По требованиям техники безопасности сварщик должен быть одет в специальную одежду (комбинезон или куртку и брюки), иметь рукавицы, сшитые из плотного материала (брезента, асбестовой ткани и пр.), способного защитить его от ожогов. Необходимо правильно носить одежду:
– надевать брюки навыпуск (поверх обуви);
– застегивать куртку на все пуговицы и не заправлять ее в брюки (карманы должны быть с клапанами);
– ходить в обуви на резиновой подошве;
– головной убор не должен иметь козырька, который помешает защитить лицо маской или щитком.
Сварные швы и соединения
Типы сварных швов и соединений
Неразъемное соединение, которое было выполнено с помощью сварки, называется сварным. Оно состоит из нескольких зон (рис. 30):
– сварного шва;
– сплавления;
– термического влияния;
– основного металла.
Рис. 30. Зоны сварного соединения: 1 – сварного шва; 2 – сплавления; 3 – термического влияния; 4 – основного металла
По протяженности сварные соединения бывают:
– короткими (250–300 мм);
