Современный дачный электрик

Проблемы с пуском у проверенного и установленного на место двигателя могут возникать, как правило, в трех случаях:

• слишком тонкий и длинный сетевой провод;

• напряжение в сети меньше 180 В;

• перетянут приводной ремень.

Глава 7

Электродуговая сварка на даче

Рынок сварочных аппаратов России позволяет любому желающему в соответствии с его финансовыми возможностями выбрать подходящую модель для загородного дома. Например, сварочный трансформатор с приемлемыми характеристиками можно купить всего за 2000 руб. Поэтому необходимость в изготовлении самодельных сварочных устройств в настоящее время полностью отпала.

7.1. Общие сведения

При создании различных неразъемных металлических конструкций в условиях дачи часто требуется электросварка. Электродуговую сварку используют при соединении крупных металлических деталей или деталей толщиной более 1,5 мм, изготовлении крупных металлических конструкций и во время слесарных работ [1].

Основные преимущества электродуговой сварки: экономичность, высокая прочность сварных швов, возможность сварки обычной нержавеющей стали и алюминия, ремонта изделий из чугуна.

Во время сварки высокая температура приводит к плавлению металла электрода и краев соединяемых деталей. В результате образуется сварочный шов. Сварить можно как однородные материалы (например, металл с металлом), так и разнородные (металл с керамикой). Различают дуговую и контактную электросварку. В домашних условиях наиболее широкое распространение получила дуговая сварка. Электрическая дуга представляет собой электрический разряд между электродом и деталью (рис. 7.1). Температура, создаваемая электрической дугой, может доходить до 7000 °C, что дает возможность плавить практически все металлы. Дуга является частью электрической сварочной цепи, и на ней происходит падение напряжения. При сварке на постоянном токе электрод, подсоединенный к положительному полюсу источника питания дуги, называют анодом, а к отрицательному – катодом. Если сварка ведется на переменном токе, каждый из электродов является попеременно то анодом, то катодом.

Рис. 7.1. Электродуговая сварка

Для электродуговой сварки используют сварочный аппарат с двумя соединительными кабелями. На конце одного из них находится зажим, укрепляемый на детали, на другом – держатель, в который вставляется электрод. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода и деталью за счет сильного электрического поля, создаваемого сварочным аппаратом: оно пробивает воздушный промежуток между электродом и деталью, и в результате возникает мощный электрический ток, при протекании через деталь выделяющий большое количество тепла. Для возбуждения дуги нужно коснуться детали кончиком (торцом) электрода и тотчас отвести его назад на 3–4 мм. Сварочный электрод представляет собой металлический стержень со специальным покрытием, плавящийся при сварке и дающий тем самым дополнительный металл для сварного шва. На окончании электрода (около 15 мм от края) покрытие отсутствует, что позволяет установить электрический контакт.

В зависимости от типа покрытия электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей характеризуются различным уровнем сварочно-технологических свойств. Тип покрытия в значительной степени определяет возможность ведения сварки во всех пространственных положениях, род сварочного тока, производительность сварочного процесса, склонность к образованию пор, а в некоторых случаях – содержание водорода в наплавленном металле и склонность сварных соединений к образованию трещин.

Различают следующие виды покрытий: кислое, рутиловое, ильменитовое, основное, целлюлозное и смешанное. Основу кислого покрытия электродов составляют оксиды железа, марганца и кремния. Электроды с кислым покрытием не склонны к образованию пор при сварке металла, покрытого окалиной или ржавчиной, а также при удлинении дуги. Сварку можно выполнять постоянным и переменным током. Но при использовании таких электродов металл шва имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин. Примеры электродов с кислым покрытием – Э38 и Э42.

Основу рутилового покрытия составляет одноименный концентрат (природный диоксид титана). Металл шва, выполненный такими электродами, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Стойкость металла шва против образования трещин у электродов с рутиловым покрытием выше, чем у электродов с кислым покрытием. Рутиловые электроды малочувствительны к образованию пор при изменении длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла и при сварке по окисленной поверхности. Рутиловое покрытие имеют электроды типа Э46.

В состав ильменитового покрытия электродов в качестве основного компонента входит ильменитовый концентрат (природный концентрат диоксида титана и железа). Такие электроды по свойствам занимают промежуточное положение между электродами с кислым и рутиловым покрытиями.

В электроды с основным покрытием входят карбонаты и фтористые соединения. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали, а металл шва обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений к электродам с основным покрытием относятся Э42А, Э46А, Э50А и Э60. Но по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием уступают другим видам электродов. Их недостатки – высокая чувствительность к образованию пор при увлажнении покрытия и удлинении дуги. Сварка обычно ведется постоянным током обратной полярности. Перед сваркой электроды с основным покрытием требуют обязательной прокалки при температурах 250–420 °C.

Целлюлозный тип покрытия содержит большое количество (до 50 %) органических составляющих, как правило, целлюлозы. Металл, наплавленный целлюлозными электродами, по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с целлюлозным покрытием – Э42, Э46 и Э50. Для целлюлозных электродов характерно образование равномерного обратного валика шва при односторонней сварке на весу, возможность сварки вертикальных швов способом сверху вниз. Но в то же время металл шва содержит повышенное количество водорода.

При сварке с помощью и постоянного и переменного тока для мелких ремонтных работ используют электроды рутилового типа, а для соединений, требующих высокой механической прочности, например, для металлической несущей конструкции крыши – основные электроды. Рутиловые электроды обычно бывают длиной 30 или 35 см, толщиной 1,5, 2,25; 3,25; 4, 5 мм и более.

По форме сварные соединения можно разделить на стыковые, угловые, нахлесточные и тавровые (рис. 7.2) [2]. По положению сварного шва в пространстве различают швы: нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 7.3).

Рис. 7.2. Сварные соединения: а – стыковое; б – угловое; в – нахлесточное; г – тавровое

Рис. 7.3. Пространственные положения швов: а – нижние; б – горизонтальные; в – вертикальные; г – потолочные

Шов – это участок сварного соединения, непосредственно связывающий свариваемые детали. По способу выполнения сварные швы бывают однопроходные, многослойные, непрерывные (сплошные, прерывистые, угловые, стыковые, точечные и некоторые другие) (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Некоторые типы сварных швов: а – стыковой непрерывный однопроходный; б – стыковой непрерывный многослойный; в – угловой прерывистый

7.2. Оборудование для электросварки

Для проведения сварочных работ с помощью электродуговой сварки необходимо следующее оборудование (рис. 7.5):

• сварочный аппарат;

• держатель электрода;

• зажим заземления;

• питающий кабель;