- Особливості водневої зварювання
- Варіанти використання водневих приладів
- Воднева зварювання в домашніх умовах
- Вимоги безпеки при відрядній зварюванні
Водневе полум'я можна використовувати в якості альтернативи ацетиленові при проведенні різання, пайки і зварювання. На відміну від офіційних методів, воднева зварювання є практично нешкідливою. Це обумовлено паром, який є продуктом горіння в цьому процесі. Якщо ви володієте навичками газового зварювання, то досить швидко зможете навчитися і водневої. Якщо немає - потрібно трохи більше часу, але результат буде того вартий. У цій статті ми вам розповімо про те, як можна виконати водневу зварювання своїми руками.
зміст:
- Особливості водневої зварювання
- Варіанти використання водневих приладів
- Воднева зварювання в домашніх умовах
- Вимоги безпеки при відрядній зварюванні
Особливості водневої зварювання
Газове зварювання використовується вже протягом ста років. В якості основного пального газу використовується ацетилен. Результати проведених досліджень показали, що використання водню замість ацетилену є більш продуктивним. При зварюванні матеріалів виходить таке ж виробництво і якість зварного шва. Єдина складність полягає в тому, що ацетиленове полум'я відновлює залізо, а водневе - окисляє його.
Воднева зварювання є одним з видів газополум'яної обробки, яка відбувається з використанням кисню і суміші горючого газу. При залученні водню в якості пального газу зварювальний ванна покривається великим шаром шлаку, а шов виходить тонким і пористим. Але цю проблему вдалося вирішити. Органічні речовини мають властивість зв'язувати кисень, тому було прийнято рішення про їх застосування. Стали використовуватися вуглеводні, які мають 30-80 ° температури кипіння. Це гексан, толуол, бензин, гептан, бензол. Для зварювання необхідно мінімальна кількість.
Коли технологічні питання були успішно вирішені, виникло ще одне ускладнення. Був відсутній ефективний джерело кисню. Водневі балони є джерелом підвищеної небезпеки, тому їх використання нерентабельно. Велика концентрація зрідженого водню може викликати запаморочення, задуха і сильне обмороження. Але основною небезпекою водневого полум'я є його невидимість при денному світлі.
Днем водневе полум'я можна визначити шляхом використання спеціальних датчиків. Цю проблему вдалося вирішити за допомогою розташування води на водень і кисень під впливом електрики. Електролізери - це прилади, які за допомогою електричної енергії можуть отримувати водень і кисень одночасно.
Варто відзначити, що водень, що підходить для зварювання різних виробів із заліза і маловуглецевих сталей, є абсолютно непридатним для зварювання нержавіючих сталей. Це відбувається через його розчинення в розплавленому нікелі. При твердінні металу він виділяється назад, утворюючи тріщини і пори. Киснево-воднева зварювання також непридатна для міді. Але її перевага полягає в тому, що атмосфера водню захищає зварює поверхность від окислення.
Ацетиленові генератори і балони необхідні для використання в польових умовах, коли поруч немає джерел електроенергії. Але в інших випадках масивне газозварювальне обладнання можуть замінити легкі і зручні водневі апарати.
Варіанти використання водневих приладів
Зварювальний водневий апарат працює від трифазної і побутової електромережі, мають різну потужність. Приладом можна користуватися в ручному і автоматичному режимі. У стандартну ацетиленову пальник по шлангу подається склад водню і кисню, при цьому температуру чистого полум'я можна відрегулювати від 600 до 2600 градусів.
Зварювальні водневі апарати дуже легкі в експлуатації. Їх не потрібно часто перезаряджати, та й трудомісткість є невеликою. Як правило, вони входять в робочий режим всього за пару хвилин, що залежить від необхідного витрачання газу і температури приміщення. При обладнанні невеликих розмірів апарат може бути дуже потужним.
Воднева зварювання є дуже екологічної, на відміну від ацетилену, робота з яким забруднює середовище токсичними речовинами. У водневих приладах єдиним продуктом горіння є повністю нешкідливий пар. Крім цього, при роботі і зберіганні ці прилади повністю безпечні. Але не варто нехтувати захисним одягом - рукавицями, щільною робою і окулярами для газового зварювання.
Такі апарати вирішують практично всі завдання, які ставляться перед полум'яною обробкою матеріалів. За допомогою цих приладів можна здійснювати зварювання, пайку, порошкове напилення, ручну і машинну кисневу різку, наплавку, термоупрочнение, порошкову наплавку. Існують різні режими роботи, які надають можливість виконувати великий спектр робіт - від зварювання мінімальної товщини до різання товстих сталевих листів. Навіть невеликі переносні апарати з незначною потужністю можуть варити і різати листи чорного і кольорового металу до двох міліметрів товщини.
Апарати водневої зварювання користуються великою популярністю серед ювелірів, стоматологів і фахівців з ремонту холодильників. Моделі з більшою потужністю дозволяють зварювати матеріал до трьох міліметрів товщини. Вони дуже популярні на станціях обслуговування техніки, оскільки в цих місцях заборонено використовувати небезпечні балони з киснем і пропаном.
Зварювальні водневі апарати можуть використовуватися під час кузовних робіт, при ремонті батарей, блоків двигунів і маточин. Коли граничний рівень тиску і електроліту досягається, вбудована контрольна система сама подає сигнал. В цьому випадку апарат автоматично відключається від джерела живлення. Завдяки дотриманню таких заходів безпеки, забезпечується хороша пожежна і вибухонебезпечність.
Для співробітників аварійних компаній, були розроблені спеціальні варіанти, які зварюють труби з товщиною стінки до п'яти міліметрів. Такі прилади можна використовувати для заварки зон з шлюбами чавунного і кольорового лиття, машинної і ручної різання металів до тридцяти міліметрів товщиною стінки. Ці способи зварювання здійснюють з харчуванням підігріває полум'я різака від приладу і подачею кисню з балона.
Завдяки такій технології виходить дуже чистий рез, в порівнянні з ацетиленом і пропаном. Також відсутні викиди оксиду азоту та грата, метал не насичується вуглецем і гартується. Такі зварювальні апарати часто використовуються в колодязях, тунелях і метрополітенах, оскільки там також заборонено використання пропану і ацетилену. Є види, які надають можливість проводити водневу зварювання при мінусових температурах.
Воднева зварювання в домашніх умовах
Водневий зварювальний прилад стане в нагоді кожному домашньому умільцю. Водневі апарати коштують досить дорого. До того ж куплені прилади дуже важко використовувати для роботи з невеликими деталями. Ви можете виготовити подібний зварювальний апарат у себе вдома. Всі вузли можна зібрати зі звичайних матеріалів. Давайте розглянемо, як це правильно робиться.
Воднева суміш виходить завдяки електролізу водного розчину лугу - їдкого натру. Джерело струму можна зробити з випрямляча для зарядки акумуляторних батарей від автомобіля. Для домашнього використання буде досить невеликої продуктивності, тому конструкцію можна спростити.
Електроліз відбувається в посудині, тому для водопровідної зварювання в домашніх умовах можна використовувати скляну банку з поліетиленовою кришкою в 0,5 літрів. У кришці необхідно виконати точки для висновків контактних пластин електродів і для втулки трубки відводу одержуваних газів. Після цього слід герметизувати всі висновки і саму кришку, підійде звичайний клей «Момент». Варто відзначити, що вигнуті змійкою електроди, є пластинами шириною в 4 сантиметри з нержавіючої сталі.
Через штуцер відводу газів необхідно заповнити банку електролітом (8-10% суміш гідроксиду натрію в очищеній воді) за допомогою шприца в 50 мл. Функцію гідродозатора виконує другий посудину, в якому виходить барботирование отриманих газів і насичення їх парами горючих речовин при проходженні через 60-70% їх розчину в воді.
Ця суміш повинна надходити в третю ємність з водою, яка є затвором для виходу газів. Безпека роботи підвищує задіяння двох засувів, які послідовно розташовані і виключають проскакування полум'я від апарату в електролізер. Для більшої безпеки, ви можете зробити другий затвор з пластмаси.
Газ з киснем, воднем і парами горючих речовин виходить через медичну голку. Полум'я може досягати температури 2500 градусів, але її можна регулювати шляхом зміни напруги, що подається. Слідкуйте, щоб процес горіння був стійким. Якщо ви поміняєте напруга на електродах, змінитися і сила струму, яка впливає на дозу газу, що виділяється.
Ви можете легко перевірити це за допомогою розрахунків з використанням відомої формули Фарадея. Для втулок можна задіяти трубки від гелієвих ручок, крапельниць і т.д., як показано на відео про водневої зварювання. Пам'ятайте, що діаметр голки зварювального апарату повинен бути від 0,6 до 0, 8 міліметра, а для третього судини необхідно використовувати пластмасову баночку. Конструкцію, необхідно укласти в корпус, що підходить за розміром.
При електролізі витрачається вода, а кількість лугу залишається таким же. Луг розпадається на іони і підвищує електропровідність розчину. Ви можете поповнювати паливну суміш за допомогою звичайного медичного шприца з голкою. Для власника голки можна використовувати дерев'яну ручку для інструментів, в якій також просверливается точка по діаметру трубки. Обов'язково помістіть ватні тампони всередині трубки шприца, на її підставі та в кінці. Такий запобіжний захід запобіжить проскок полум'я по трубці в посудину із спиртним складом.
Випрямляч ви можете зібрати самостійно на діодах, шляхом їх з'єднання по полупериодного схемою. Ви можете задіяти будь-який відповідний трансформатор з потужністю не менше 180 Вт. Відмінно підійде трансформатор від старих радянських телевізорів. Необхідно видалити вторинні обмотки і намотати нові за допомогою товстого мідного обмотувального проводу в 4 міліметри. Бажано зробити відводи для регулювання вихідної напруги, які забезпечують роботу електролізера під навантаженням. Гарне напруга на електродах слід регулювати в межах 3В, адже в приладі знаходиться всього один гальванічний проміжок.
Температура полум'я залежить від суміші паливного складу. Ви можете використовувати ацетон або етиловий спирт. У випадку з ацетоном не можна ставити втулки з трубок від гелієвих ручок, оскільки вони розчиняться в ньому. Якщо кількість спирту в суміші вихідних газів зменшено і переважає кисень, полум'я може згаснути. При складанні апарату для саморобної водневої зварювання пам'ятайте про всіх перерахованих вище правилах, особливо про ватних тампонах і третьому посудині з пластмаси. Пам'ятайте, що якісно зібране і герметичний пристрій, буде працювати дуже довго при правильній експлуатації.
Вимоги безпеки при відрядній зварюванні
Воднева зварювання може бути дуже небезпечною. Можуть виникати нещасні випадки через вибух сумішей, займання кисневих редукторів, зворотних ударів полум'я. Ви повинні ретельно ознайомитися з технікою безпеки, перш ніж займатися водневої зварюванням. Тут ми наведемо основні правила.
- Газове зварювання забороняється проводити занадто близько від займистих і вогненебезпечних речовин. Якщо ви проводите зварювання в приміщеннях, котлах або закритих тісних приміщеннях, робіть постійні перерви і виходите на свіже повітря. У закритих і напівзакритих приміщеннях шкідливі гази необхідно видаляти за допомогою місцевих відсмоктувачів. Якщо ви робите зварювання в резервуарах, за процесом повинен спостерігати друга людина, що знаходиться зовні.
- Під час зварювання і різання слід обов'язково використовувати спеціальні захисні окуляри. В іншому випадку яскраві промені можуть негативно вплинути на сітківку і кровоносну оболонку очей, аж до катаракти і настання сліпоти. Бризки металу і шлаку також становлять велику небезпеку для відкритих очей.
- При використанні газових балонів краще переносити їх на носилках або на візку, з обов'язковим використанням захисного ковпака. Звичайні способи транспортування є небезпечними. При перевезенні газові балони не повинні торкатися один одного і падати. У зоні різання або зварювання металу забороняється зберігати кисневі балони. Переміщення на невеликі відстані здійснюється перевертаємо з невеликим нахилом. Якщо в балоні виникне суміш кисню і пального газу (коли тиск кисню в балоні нижче робочого тиску регулятора), може статися вибух. Тому слід застосовувати редуктори з справними манометрами.
- Під час зварювання необхідно направити полум'я в сторону, яка знаходиться з іншого боку від джерела живлення. Якщо ви не можете виконати цю умову, захистіть джерело за допомогою залізного щита. При роботі газопровідної рукава повинні бути поруч зі зварювальником. Під час перерви слід обов'язково гасити полум'я.
- Якщо зварювальних постів більше десяти, газозабезпечення повинне йти по дротах ацетиленових станцій. Ацетиленовий генератор слід встановлювати в приміщенні з вентилятором і температурою не нижче п'яти градусів. Слідкуйте, щоб водний засув був наповнений до необхідного рівня. При несправному або відключеному водяному затворі працювати заборонено.
Технологія газового зварювання із застосуванням водню є такою ж, як і у газового зварювання. Відмінність полягає лише в застосуванні водневої суміші. Перед тим, як зробити водневу зварювання самостійно, перечитайте ще раз вищеописані правила і поради. Ми сподіваємося, що наша інформація допоможе вам зробити якісний прилад і зрозуміти технологію процесу.