Виктор Пестриков - Современный дачный электрик
Много ли электроэнергии потребляет сварочный аппарат? Такой расчет сделать несложно [5]. Допустим, что при сварке электродом диаметром 3 мм ток составляет 20 А. Это соответствует мощности 220 В x 20 А = 4400 Вт = 4,4 кВт. (Для сравнения электрочайник потребляет 1,5–2 кВт.) При работе аппарата в течение одного часа получаем количество потребляемой электроэнергии 4,4 кВт x 1 час = 4,4 кВт ч. При стоимости одного киловатт-часа 1 руб. аппарат "вытянет" из кошелька 4,4 кВт·ч x 1 руб. = 4 руб. 40 коп.
7.8. Сварочные электроды
Электроды, применяющиеся при сварке сталей и металлических сплавов, должны обеспечивать высокие механические свойства сварного соединения и достаточную производительность. Сварочные электроды представляют собой металлические стержни с обмазкой или без нее (рис. 7.12). Самые распространенные электроды имеют диаметр проволоки 3, 4, 5 и 6 мм. (Диаметр электрода считают без учета покрытия.)
Рис. 7.12. Сварочный электрод
Сварочная проволока – это плавящийся электрод, фактически металлический стержень бесконечной длины (см. прил. П6.1).
Электроды различаются по содержанию кремния, углерода и фосфора. Химический состав проволоки жестко регламентируется и имеет несколько марок: для сварки малоуглеродистой стали, конструкционной, легированной и т. д.
Для дуговой ручной сварки электроды покрывают обмазкой, препятствующей поглощению кислорода и азота из окружающего воздуха. Увеличение содержания кислорода и азота в структуре шва резко снижает пластические свойства металла.
В бытовых условиях вполне достаточно двух видов электродов: для обычных работ и для ответственных конструкций. Для первого случая годны все электроды (чаще всего на рынке попадаются марки МР-3 или АНО), для второго – лучше УОНИ. Правда, они более капризны, требуют сильного "чирканья" для разжигания дуги, несколько большего сварочного тока, но качество сварки и прочность шва у них выше. Электроды будут лучше гореть, если их предварительно прокалить в духовке.
Важно правильно подобрать диаметр электрода и сварочный ток. В быту обычно пользуются электродами 2–4 мм. Чем толще деталь, тем большего диаметра требуется электрод и тем выше должен быть сварочный ток. При работе инвертором сварочный ток можно занизить: для "двойки" (электрод диаметром 2 мм) – 40–60 А, для "тройки" (3 мм) – 80–90 А, для "четверки" (4 мм) – 120–150 А. Конкретные значения тока зависят от вида шва, толщины деталей и подбираются экспериментально, исходя из личного опыта и предпочтений.
Совет
Храните электроды в сухом месте. Если во время сварки в деталях проплавляются сквозные отверстия, необходимо понизить силу тока на сварочном аппарате. Из соображений безопасности никогда не пользуйтесь обычными цветными стеклами, применяйте только специальные фильтрующие стекла.
7.9. Выбор сварочного аппарата
Прогресс в производстве сварочных аппаратов сделал их доступными для использования в домашних условиях, на даче и в загородном доме. В продаже имеются бытовые сварочные аппараты, которые значительно меньше промышленных как по весу, так и по габаритам [6]. Их можно переносить за специальную ручку или на ремне через плечо без особых усилий.
7.9.1. Критерии выбора
Средний вес сварочного трансформатора составляет порядка 30 кг; выпрямителя (современного) – 20 кг, инвертора – 6-10 кг. Соответственно и стоимость инвертора будет в 2–3 раза больше выпрямителя, а выпрямитель окажется в 2–3 раза дороже трансформатора.
Бытовые аппараты не потребуют много места для их постоянного хранения. Работа же с ними настолько проста, что каждый желающий может овладеть искусством сварки.
Экономичность сварочного аппарата характеризуют коэффициентом полезного действия (КПД) в процентах. Как известно, чем он ближе к 100 %, тем дешевле обходится сварка. Следует отметить, что КПД характеризует тщательность проработки конструкции сварочного аппарата, поэтому не все фирмы приводят эти значения в паспорте на аппарат.
Сила тока – важнейшая характеристика любого сварочного аппарата. Диапазон сварочного тока определяет его возможности. Общее правило: чем выше это значение, тем более толстым электродом можно варить на данном аппарате. Так, для электрода диаметром 2 мм достаточна сила тока от 70 до 90 А в зависимости от типа электрода и условий сварки. Меньший ток не позволит разжечь дугу, при большем сварочном токе электрод начнет резать металл, а не сваривать. Для "тройки" необходимо уже 110–130 А, а сварка электродом 4 мм потребует 120–160 А. Величина сварочного тока влияет на сечение шва (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Влияние величины сварочного тока на сечение шва
В быту для сварки электродами диаметром до 3 мм достаточен ток 120–140 А. Для сварки решеток, заборов и прочих конструкций следует выбрать электрод диаметром до 4 мм и сварочный ток в пределах 180–220 А.
Выбирая аппарат, обязательно нужно обратить внимание на такой параметр, как продолжительность включения при данном сварочном токе (ПВ). Его иногда называют продолжительностью нагрузки (ПН) или процентом времени работы (ПВР). Продолжительность включения сварочного аппарата рассчитывают в процентах, за 100 % принят цикл 10 мин. Традиционно профессиональным уровнем ПВ считается 60 % и выше. Например, сварочный аппарат инвертор "Сталкер 170" обладает ПВ 60 % при работе с электродом диаметром 4 мм и 100 % – при работе с электродом диаметром 3 мм и меньше [8]. Таким образом, "тройкой" можно варить без отрыва и непрерывно (что просто невозможно штучным электродом), а "четверкой" – с небольшими перерывами, как раз необходимыми для смены электрода.
Если в паспорте указано, что для тока 120 А ПВ = 60 %, значит без боязни перегреть аппарат можно работать 10 мин. х 60 % / 100 % = 6 мин. и затем следует сделать перерыв 4 мин. Аппараты со встроенным вентилятором имеют большее значение ПВ, чем без дополнительного охлаждения.
Однако, стремясь уменьшить время простоя трансформатора, нельзя забывать, что прерывание процесса иногда просто необходимо. Во-первых, для периодической установки в электродержатель нового электрода взамен использованного. Во-вторых, после 35 мин. непрерывной сварки обычно возникает необходимость подготовки деталей для дальнейшей работы.
Иногда, например, при продолжительной сварке изгороди из сетки "рабица" с уголковым каркасом перерывы в работе мешают. Чтобы мастер не увлекся сваркой и не сжег трансформатор, многие аппараты оснащены устройством термозащиты для автоматического отключения от электросети в случае перегрева.
Выбирая сварочный трансформатор, необходимо учесть особенности электрической сети того объекта, где вы хотите включать аппарат (220 или 380 В) [6].
Важно оценить пиковую мощность, которую допускает местная сеть, приблизительные сведения можно получить, глянув на автоматы, расположенные в щитке. Мощность рассчитываем в ваттах: напряжение умножаем на максимальный ток, который поддерживают ваши автоматы. В результате вычислений вы получите пиковую мощность, поддерживаемую вашей сетью.
Следует обратить внимание на напряжение начального зажигания дуги, которое влияет на выбор электрода для ручной дуговой сварки. У электродов есть характеристика – " напряжение холостого хода источника питания переменного тока" (она указана в описании электрода). Чем выше напряжение холостого хода, тем легче зажигается дуга. Обычно оно составляет 35–80 В.
Аппараты с выпрямлением сварочного тока обеспечивают более качественный шов и, как правило, имеют дополнительные функции: пуск двигателя, заряд аккумулятора, нагрев и рихтовку металла с помощью угольного электрода. Многие аппараты для удобства снабжены устройством поджига дуги.
7.9.2. Рекомендации по выбору сварочного оборудования
В настоящее время на рынке России имеется широкий ассортимент сварочных аппаратов различных отечественных и зарубежных компаний. Существуют приборы небольшого размера и весом до 10 кг, их можно носить на ремне через плечо и подключать в общую электрическую сеть через предохранитель на 16 А, конечно, с обязательным заземлением корпуса. Но стоимость их самая высокая: в 49 раз выше, чем простых сварочных трансформаторов. Модели инверторов различаются между собой в основном ценой, габаритами и дизайном, в остальном все они имеют близкие технические характеристики.
На сайте http://www.antaresk.ru/ можно найти многие виды сварочных аппаратов для ручной дуговой сварки итальянского, испанского и азиатского производства. Укажем еще сайт компании «Магимэкс»: http://www.pnevmo.ru/. Полезная информация о сварочных инверторах приведена на сайте http://www.dreli.org/shop-cat-161.html.
При выборе аппарата, прежде всего, нужно учесть условия его эксплуатации, а отсюда и климатическое исполнение (влажный, умеренный и сухой климат).
