Сварочные работы. Практический справочник

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. 24).

Таблица 24

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 проч.), 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.

Ручная дуговая сварка

Продолжительный электрический разряд, который наблюдается при атмосферном давлении в газовой среде между двумя электродами, называется сварочной дугой. Если она образуется между электродами, роль одного из которых играет металлический или угольный стержень (электрод), а другого – свариваемый металл, тогда такая дуга называется дугой прямого действия. В том случае, если два электрода находятся под некоторым углом относительно друг друга, она называется дугой косвенного действия. Первая применяется в большинстве наиболее распространенных видов сварки, а вторая, будучи менее удобной, – при некоторых специальных видах сварки, например при атомно-водородной. При сочетании обоих видов дуги образуется комбинированная дуга.

Схематическое изображение дуги прямого и косвенного действия показано на рис. 44.

Дуга прямого действия представлена столбом с основанием в углублении, которое возникает на поверхности сварочной ванны. Форма столба дуги бывает цилиндрической или чуть конической. Его верхняя часть контактирует с раскаленным концом электрода. Эта зона называется катодным пятном. Противоположным ему является анодное пятно, образованное основанием столба в зоне его соприкосновения со свариваемым металлом (напомним, что катод заряжен положительно, а анод – отрицательно). Если значение сварочного тока не превышает средних показателей, т. е. составляет примерно 200–300 А, то диаметр катодного пятна приблизительно в 1,5–2 раза меньше анодного.

Рис. 44. Схема сварочной дуги: а – прямого действия; б – косвенного действия; 1 – электрод; 2 – газовое облако; 3 – столб дуги; 4 – соединяемая часть; 5 – анодное пятно; 6 – сварочная ванна; 7 – кратер; 8 – катодное пятно

Столб дуги образует вещество, состоящее из раскаленных и сильно ионизированных газов, которое называется плазмой. В нем сконцентрировано основное количество энергии сварочной дуги, в связи с чем его осевая часть является зоной самой высокой температуры (5500–7800 °C), и она тем выше, чем больше плотность тока в сварочной дуге. Столб дуги окружает ореол пламени (факел дуги). Его образуют пары и газы, температура которых более низкая.

Для возбуждения и горения сварочной дуги необходимы определенные условия. Если рассматривать газы и пары в стандартных условиях, то они оказываются электрически нейтральными и практически не проводят электрический ток. Прохождение последнего через газовую среду возможно только в том случае, если в ней появляются электрически заряженные частицы – электроны, положительные и отрицательные ионы, которые становятся переносчиками электрического тока. (Попутно заметим, что электрон представляет собой материальную частицу, масса которой в 1840 раз меньше массы самого легкого атома – атома водорода, которая несет один отрицательный электрический заряд. Ион – это атом или молекула вещества, может быть либо только положительным, либо только отрицательным.) Такой газ получил название ионизированного. От количества заряженных частиц зависит степень ионизации газа: чем их больше, тем выше степень ионизации, следовательно, и электропроводность газа тоже возрастает.