Для изготовления паяльной трубки возьмите оставшийся кусок трубки и нарежьте резьбу на одном конце. Поскольку другой конец вставляется в шланг, резьба ему не нужна. Конец с резьбой должен быть затем согнут под прямым углом к трубке, как c на рис. 16. Это можно сделать, просверлив в блоке твердого дерева отверстие глубиной 1½ дюйма, как раз такого размера, чтобы в него вошла трубка. Срежьте острый край этого отверстия, чтобы не перегнуть трубу при сгибании. Конец трубки можно затем вставить в это отверстие и согнуть до нужной формы, как показано. Это завершает изготовление паяльных трубок, за исключением наконечников, которых у вас должно быть три размера, просверленных следующим образом: один для тяжелого свинца — 3/32; один для среднего веса — 2/32; и один для очень легких листов — 1/32. Эти наконечники сделаны из небольших кусков литой или точеной латуни, желательно с накатанным буртиком, чтобы облегчить снятие пальцами. Вероятно, самый простой способ получить эти наконечники — сделать шаблон из дерева и отлить несколько штук. Затем их можно просверлить и нарезать резьбу до любого желаемого размера, или их можно выточить из круглого прутка латуни или меди, опилить или обточить до острия, затем просверлить и нарезать резьбу. Размеры и подробности можно получить из B на рис. 18, без необходимости дальнейшего описания. Обычную паяльную трубку, такую как используется со спиртовой горелкой, можно использовать для практики на легких листах. Но начинающему рекомендуется приобрести паяльную трубку и набор наконечников, описанных на рис. 18, прежде чем пытаться сваривать какой-либо тяжелый свинец.
ГЛАВА VII. ЗАПРАВКА ГЕНЕРАТОРА.
Убедившись, что генератор абсолютно герметичен, мы приступим к его заправке. После снятия 4-дюймового заправочного винта возьмите 15 фунтов товарного цинкового сплава (шпиатра), который был разбит молотком на куски размером около 2 дюймов, и поместите его в газовую камеру, распределив как можно равномернее по перфорированному дну. Это делается для того, чтобы цинк подвергся воздействию кислоты всей возможной поверхностью, и это правило необходимо соблюдать для получения наилучших результатов. Не кладите в генератор куски цинкового сплава, достаточно мелкие, чтобы провалиться через перфорированное дно, ибо если они это сделают, они будут генерировать газ, что приведет к избыточному давлению и выбросу газа через кислотную камеру. Это не причинит вреда, если только рядом нет огня, но очень неприятно, когда кислота разбрызгивается по всему генератору. Заправочный и чистящий винты должны быть плотно закручены. После закрытия газового крана на генераторе возьмите количество воды (минус одна седьмая), которое оказалось необходимым при проверке аппарата, и залейте его в кислотную камеру.
Отметьте уровень воды и понаблюдайте за ним несколько минут, чтобы убедиться, что все герметично. Затем возьмите серную кислоту в количестве, равном одной седьмой части использованной воды, и влейте ее в воду в кислотной камере. Она распределится в воде и тщательно перемешается. Опыт научил меня, что кислота, смешанная в любой пропорции крепче, чем семь частей воды к одной части кислоты, действует не так быстро, как при указанной пропорции. Причина этого в том, что крепкая кислота просто покрывает цинк отложением или шлаком сульфата цинка, который растворим в воде, но не растворим в кислоте. Поэтому, если кислота разбавлена водой до вышеуказанной пропорции, вода легко растворяет сульфат и позволяет кислоте свободно воздействовать на цинк.
Этот сульфат оседает на дно газовой камеры и, если ему позволить накапливаться, вызывает засорение, о котором будет сказано позже. Начинающий поймет из этого объяснения, что генератор нельзя форсировать, делая раствор крепким. Иногда случается, что купорос кажется крепче обычного, а иногда верно обратное. Хороший купорос должен быть почти таким же густым, как смазочно-охлаждающее масло, и будет работать очень быстро. При заливке его в генератор следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить разбрызгивание. Лучше всего этого избежать, имея для этой цели литровую мерку из свинца. Также следует помнить, что кислоту всегда нужно добавлять в воду, а не воду в кислоту, так как эта смесь всегда выделяет тепло, и результат будет таким же, как при добавлении воды в горячий свинец.
Автоматическое действие генератора.
Генератор лучше всего работает в горячем состоянии. Газовый кран на генераторе теперь следует открыть и дать смеси стечь в газовую камеру, пока она не брызнет из газового крана, который затем нужно закрыть. Этим действием весь воздух в газовой камере вытесняется, оставляя ее свободной для немедленной генерации чистого газа. Это верный способ удаления воздуха из газовой камеры. Затем кислота воздействует на цинк, заставляя его разлагать воду и высвобождать водород, содержащийся в кислоте.
Этот газ из-за своей легкости поднимется к поверхности кислоты, и по мере роста давления он будет вытеснять кислоту обратно вверх через трубку подачи кислоты в кислотную камеру, пока уровень кислоты не опустится ниже перфорированного дна. Когда кислота и цинк перестают соприкасаться друг с другом, генерация газа прекращается до тех пор, пока газ не будет использован, что снизит давление; тогда больше кислоты опустится вниз, и по мере соприкосновения с цинком будет генерироваться больше газа, заменяя тот, что был использован. Это действие делает генератор автоматическим, если не происходит засорение сульфатом цинка. Это может случиться в любое время, если аппарат не чистить после каждого дня использования.
Чистка генератора.
Для чистки генератора в этом случае подсоедините воздушный насос к газовому крану на генераторе и вытесните кислоту вверх в кислотную камеру, медленно закачивая воздух в газовую камеру, пока кислота не поднимется до нужного уровня в кислотной камере, где ее можно удержать, вставив длинную деревянную пробку в трубку подачи кислоты. Накачивание должно прекратиться, когда кислота поднимется до нужного уровня, иначе избыточное давление воздуха пройдет через подающую трубку и вызовет выброс кислоты.
Затем можно снять заправочный винт, вынуть цинк и промыть его в горячей воде. Снимите чистящий винт и пропустите одно или два ведра горячей воды через газовую камеру. Это удалит отложения сульфатной пасты. Затем цинк можно вернуть на место, винты затянуть, а кислоту снова выпустить. Обязательно удалите воздух из газовой камеры, как описано ранее, дав смеси воздуха и газа вырваться из газового крана перед подключением к газоочистителю. Следует соблюдать осторожность, чтобы рядом с генератором не было огня при продувке этой смеси газа и воздуха, так как она очень взрывоопасна.
Аппарат никогда не засорится, если его чистить после каждого дня работы, что всегда следует делать. Трубки следует снимать и подвешивать на ночь для просушки. Кислоту, если она не отработана, можно слить из кислотной камеры и поместить в кувшины. Затем генератор можно отнести к сливу и наполнить горячей водой, которой следует дать вытечь через чистящий винт. Это очистит цинк и вымоет все сульфатные отложения. Затем винты можно затянуть, а аппарат оставить готовым к использованию на следующий день.
Пламегаситель и газоочиститель.
Одной из самых важных частей аппарата для сварки свинца является надежный пламегаситель и газоочиститель. Этот пламегаситель сводит к минимуму опасность взрыва, вызванного пренебрежением удалением воздуха из газа. Его использование в качестве газоочистителя также имеет огромное значение.
Воздействие купороса на цинк вызывает бурное кипение, и небольшое количество кислоты переносится в виде брызг из генератора в трубки, и, если их не уловить и не удалить, они часто попадают в наконечник паяльной трубки и гасят пламя, что делает необходимым снятие шланга и подвешивание его для слива и просушки, что зачастую вызывает потерю времени и раздражение.
Почти весь цинковый сплав или цинк содержит больше или меньше мышьяка в металлическом состоянии. Он также встречается в серной кислоте. Этот мышьяк высвобождается из кислоты или цинка при их разложении и переносится силой объема газа к наконечнику паяльной трубки, где, из-за того что оператору приходится приближать глаза к пламени, чтобы видеть восстановительное пламя, этот ядовитый газ будет вдыхаться в легкие и зачастую вызывать смертельную болезнь. Этот факт оспаривался многими, кто говорит, что единица легкости — т. е. газообразный водород — не может захватить и перенести тяжелый металл, такой как мышьяк. Мышьяк не образует химического соединения с водородом, имея к нему очень слабое сродство, но переносится к паяльной трубке исключительно силой объема газа.
Чтобы доказать вышеуказанное утверждение, мы сошлемся на профессора Марша, который продемонстрировал способность водорода переносить мышьяк следующим образом: если раствор, содержащий мышьяк, добавить к раствору серной кислоты и цинка, полученный водород при воспламенении оставит кольцо металлического мышьяка на любой холодной поверхности, на которую будет направлено пламя. (Эксперимент профессора Марша.)
Из вышесказанного видно, что оператор обязан использовать газоочиститель и следить за тем, чтобы он был должным образом заполнен раствором медного купороса. Обычными примесями водорода, генерируемого таким образом, являются сера и углерод, которые по возможности следует удалять.
Фактическое использование газоочистителя заключается в улавливании вышеупомянутых брызг и осаждении в некоторой степени всех других примесей, содержащихся в газе, и получении газа, достаточно чистого для сварки свинца.
Указания по изготовлению чаши.
Для изготовления этой чаши возьмите кусок 4-дюймовой свинцовой трубы длиной 7 дюймов (подойдет обычный кусок 4-дюймовой свинцовой канализационной трубы); развальцуйте один конец и вварите плоское дно. В трех дюймах от дна, в боковой части этой 4-дюймовой трубы, вварите винт ловушки a (рис. 19), винт, взятый от старого свинцового сифона, будет как раз кстати. Это нужно для регулировки уровня раствора в чаше. Теперь сделайте крышку, взяв кусок свинца и выгнув его примерно на ¾ дюйма; пробейте в этой крышке два отверстия b и c, достаточно больших, чтобы пропустить ⅜-дюймовую свинцовую трубу; развальцуйте верх чаши, подгоните и вварите эту крышку на место. Возьмите два куска ⅜-дюймовой свинцовой трубы, один длиной 3 дюйма, а другой — 10 дюймов, и с помощью оправки вытяните один конец каждого почти в острие, чтобы шланг можно было надеть плотно. Длинный кусок c следует теперь пропустить через одно из отверстий в крышке чаши, удерживая его на расстоянии ½ дюйма от дна d и вварив его. Это вход газа, и его следует пометить как таковой. Короткий кусок затем помещается в оставшееся отверстие и вваривается на место. Действие будет таким: газ, входящий в трубку входа газа, проходит через раствор медного купороса глубиной 2½ дюйма, при этом кислота улавливается, а газ очищается и становится максимально чистым. Затем он входит в выходную трубку и готов к использованию. Если следовать указаниям, чаша будет напоминать иллюстрацию на рис. 17. С этой чашей не возникнет никаких проблем.
Рис. 19. — Пламегаситель и газоочиститель.
ГЛАВА VIII. ПЛАМЯ И ЕГО РЕГУЛИРОВКА.
Прежде чем пытаться зажечь газ, оператор должен убедиться, что весь воздух удален из трубок. В противном случае пламя вернется назад и взорвется в трубках или пламегасителе. Чтобы быть уверенным в этом, начинающий должен проверить газ. Удобную пробирку для проверки можно сделать, закрыв один конец куска ½-дюймовой трубы, которая должна быть длиной около 6 дюймов. Чтобы проверить газ, сначала широко откройте газовый кран M на генераторе (рис. 1). Затем откройте газовый кран f на смесительной вилке и дайте газу вытеснить воздух из трубок, что произойдет примерно за одну минуту. Затем переверните пробирку для проверки (рис. 20) и подержите ее над наконечником паяльной трубки на мгновение, пока газ не вытеснит воздух в трубке. Затем быстро закройте отверстие пробирки большим пальцем, что не даст газу выйти. Закройте газовый кран f на смесительной вилке, затем отнесите пробирку в сторону от генератора, продолжая держать ее перевернутой, и поднесите близко к зажженной спичке или свече. Она загорится с хлопком, и если в ней нет воздуха, она будет тихо гореть в трубке, пока газ не закончится. Продолжайте проверять газ таким образом, пока он не будет гореть, как описано, после чего его можно безопасно зажигать на горелке без страха, что он прогорит назад. Эта предосторожность необходима только после открытия генератора для каких-либо целей.
Рис. 20. — Метод проверки газа.
Регулировка объема и давления.
Этот генератор выделяет газ под большим давлением, чем можно использовать для большинства работ, и по этой причине пламя поначалу будет длинным, шумным и неустойчивым, как показано на A (рис. 21), но, поскольку есть два крана, объем и давление можно отрегулировать в соответствии с требованиями выполняемой работы. Теперь, чтобы заметить особенности этого пламени, мы закроем газовый кран f на смесительной вилке, пока пламя не станет длиной около 3 дюймов. Оно будет бледно-красного цвета и будет гореть ровно. Внутреннее пламя пока еще не очень хорошо выражено. Затем медленно откройте воздушный кран g, и когда будет подано достаточно воздуха, пламя внезапно вытянется, а затем укоротится до 1¾ или 2 дюймов в длину. Оно будет гладким, компактным и будет казаться быстро мечущимся. Если подано правильное количество воздуха, внутреннее пламя, как показано на B (рис. 21), будет отчетливо видно, а его вершина, которая является точкой наибольшего нагрева, будет синей. Это внутреннее пламя известно как неокислительное пламя, и именно им производится плавление.
Рис. 21. — Пламя при различных давлениях.
Внешнее пламя изменится на голубоватый цвет. Его температура низка, и его воздействие на свинец заключается в покрытии металла тяжелым синим оксидом, под которым свинец течет, но не соединяется. Чтобы продемонстрировать это, поднесите острие внутреннего или неокислительного пламени к куску листового свинца. Он расплавится ярко и чисто и будет иметь вокруг себя круг серого оксида. Затем быстро уберите пламя, и пятно останется ярким. Теперь снова поднесите пламя к тому же куску свинца, удерживая острие внутреннего пламени на расстоянии не менее ¾ дюйма от свинца. Он расплавится и стечется вместе, но будет покрыт слоем серого оксида, и соединение не будет идеальным. Медленно отведите пламя, и до того, как пламя будет полностью убрано, пятно будет сильно покрыто толстым синим оксидом, под которым свинец не соединится. C на рис. 21 показывает вид пламени, когда подано слишком много воздуха и оно находится на грани погасания из-за нехватки газа.
Правильный способ использования газа — широко открыть газовый кран M на генераторе и выполнять любую регулировку пламени газовым краном f на смесительной вилке. Эти краны должны иметь куски тяжелой проволоки, припаянные твердым или мягким припоем вдоль ручек (рис. 16, h и i), чтобы образовать рычажные ручки. Это позволит закрывать или открывать газовый и воздушный краны легким постукиванием по рычагам h и i, что является единственным способом добиться небольшого изменения, ибо если вы попытаетесь регулировать их пальцем, вы будете постоянно открывать или закрывать их слишком сильно, и в результате при добавлении воздуха всегда подается слишком много, что задует пламя, делая необходимым выключить воздух и снова зажечь горелку, и много раз эту операцию придется повторять, прежде чем пламя будет правильно отрегулировано.
Необходимо помнить, что всегда нужно включать и зажигать газ перед подачей воздуха, а когда закончите работу с пламенем, сначала нужно выключить воздух, а затем газ. Если эту операцию выполнить в обратном порядке, в трубке образуется взрывоопасная смесь газа и воздуха, которая испортит трубку, если не случится чего похуже.
Хорошо изучите пламя.
Начинающий должен изучать пламя, пока не станет полностью знаком с цветом и формой правильного пламени. Одной из самых больших проблем, с которыми начинающий столкнется при работе с паяльной трубкой, является неспособность отрегулировать пламя в соответствии с требованиями работы. Например: пламя, которое хорошо работало бы на 12-фунтовых листах, прожгло бы дыры в 4-футовых листах, прежде чем вы успели бы коснуться свинца внутренним пламенем. По этой причине следует использовать три разных размера наконечников. На 2-футовом листе следует использовать самый маленький наконечник 1/32, и пламя перед восстановлением не должно быть длиннее ¾ дюйма, а после восстановления внутреннее пламя едва различимо, но вы легко поймете, когда оно коснется свинца, по тому, что металл плавится ярко. Если требуется расплавить 12-фунтовые листы, следует заменить наконечник на 2/32 дюйма, и окажется необходимым иметь струю газа длиной около 3 дюймов, которая после восстановления будет длиной около 2 дюймов и будет очень отчетливо показывать внутреннее пламя.
Единственный способ определить необходимый размер пламени — это экспериментировать с ним. Это также придет с опытом. Пламя следует уменьшить до размера, который не будет плавить свинец, как только он его коснется. Скорее, оно должно быть в таком состоянии, чтобы свинец сначала нужно было нагреть, а плавление должно происходить постепенно. Таким образом можно определить, какого размера капля требуется, а также дается достаточно времени, чтобы поместить ее именно туда, где она нужна — особенно на вертикальных швах и обязательно на потолочных швах.
Не обязательно быть столь придирчивым на горизонтальных швах, так как на швах в этом положении вам помогает гравитация. Свинцовая капля, расплавленная с верхнего нахлеста, не может не соединиться с нижним нахлестом. Следует помнить, что при начале шва вам нужно расплавить холодный свинец, а после того, как первая капля начала плавиться, свинец в ее окрестностях будет нагрет почти до точки плавления, и вы, вероятно, удивитесь, увидев, как свинец течет при приближении пламени для следующего нанесения.
Не торопитесь.
Здесь нужно усвоить, что нельзя пытаться торопить эту работу, иначе в листах обязательно будут прожжены дыры, что зачастую делает работу по их заделке трудной. Старая пословица «поспешишь — людей насмешишь» вполне применима к сварке свинца. Нужно дать достаточно времени для застывания одной капли, прежде чем пытаться нанести следующую. Время, потраченное на практику на верстаке, — это время, потраченное с пользой, так как многие мелкие детали, которые здесь нельзя довести до сведения начинающего, будут изучены таким образом и отложены в его памяти для будущего применения.