Zgrzewarka tlenowo-wodorowa drago i. Spawanie wodorowe – główne różnice w stosunku do standardowych metod spawania

Podtypem spawania łukowego jest spawanie wodorowe. Technologia opiera się na rozkładzie wody na dwa składniki – wodór i tlen. Jaka jest specyfika pracy? Czym spawanie wodorowe różni się od spawania łukowego i jakie jest podobne? Jaki sprzęt jest używany do pracy? W tym materiale znajdziesz odpowiedzi na te i inne pytania.

Technologia ta jest klasyfikowana jako nieszkodliwa, ponieważ w procesie spalania łukowego bierze udział jeden pierwiastek chemiczny - wodór (a dokładniej para wodna). Jednak za tą zaletą kryje się kilka wad tej technologii. Na przykład na wierzchu przedmiotu obrabianego może utworzyć się warstwa żużla lub szew spawalniczy będzie cienki. Aby go wzmocnić, stosuje się związki organiczne wiążące tlen, takie jak toluen, benzyna czy benzen. Potrzebna będzie ich niewielka ilość, więc spawanie wodorowe będzie kosztować spawacza mniej niż inne rodzaje obróbki płomieniem gazowym.

Podczas spawania łuk pali się w atmosferze wodoru pomiędzy dwiema nietopliwymi elektrodami wolframowymi. Płomień palnego elementu jest niewidoczny w świetle dziennym, dlatego często stosuje się specjalne czujniki. Nie stosuje się dużych i ciężkich butli z gazem, gdyż ich skuteczność kryje w sobie zagrożenie dla zdrowia pracownika. Jednak zamiast pojemników konieczne staje się stosowanie urządzeń wypełnionych wodą, w których pod wpływem prądu ciecz rozkładałaby się na wodór i tlen.

Znaleziono rozwiązanie - stał się elektrolizerem. Jest to podtyp spawarki, w której woda rozkłada się na dwa składniki i to w optymalnych proporcjach. Dysocjacja następuje po przepuszczeniu prądu elektrycznego przez destylat. Wczesne osiągnięcia zaskakiwały swoją masą - elektrolizery mogły spawać blachy o grubości do 6 mm i wadze ponad 300 kg. Później stworzono modele mobilne, dzięki którym proces łączenia części stał się bardziej efektywny.

Podtypem spawania wodorowego jest spawanie atomowo-wodorowe. Stosowany zazwyczaj przy łączeniu części żeliwnych lub stalowych, charakteryzuje się zwiększoną egzotermią. Rzadko stosowany w produkcji, ponieważ występuje niebezpieczny czynnik - podwyższone napięcie.

Zalety spawania wodorowego

Technika ta nie jest tak dobrze znana jak spawanie ręczne czy półautomatyczne, jednak ma szereg zalet, z którymi spawacz musi się zapoznać. Pomiędzy nimi:

• rzadkie ładowanie spawarki;
• szybkie wejście w tryb pracy (do 5 minut w zależności od przepływu gazu i parametrów atmosferycznych);
• duża moc przy małych wymiarach sprzętu;
• przyjazne dla środowiska (w przeciwieństwie do spawania acetylenem, które uwalnia toksyczne opary azotu zatruwające organizm);
• spawarka należy do klasy sprzętu ognioodpornego;
• konstrukcja i zasada działania są takie, że zapobiegają nie tylko pożarowi instalacji, ale także wybuchowi;
• szeroka gama materiałów do obróbki (metale nieżelazne, żeliwo, stal, szkło, a nawet ceramika);
• wykluczone jest utlenianie obszarów spawanych;
• dostępność głównego elementu eksploatacyjnego - wody;
• Do nieprzerwanej pracy wystarczy źródło prądu i woda (najlepiej destylowana).

Teraz – kilka słów o elementach wyposażenia stosowanych do spawania wodorowego.

Elementy aparatu

Tradycyjnie głównymi elementami urządzeń do spawania wodorowego są:

• palnik;
• wąż gumowy;
• urządzenie do napełniania;
• zapasowa dysza;
• chłodząco-wzbogacający.

Palnik przeznaczony jest do dostarczania gazu do miejsca łączenia elementów. Temperaturę płomienia można regulować w zakresie 600-2600 stopni. Spawarka jest dość mocna i pozwala na spawanie ręczne i automatyczne. Jeśli użytkownik posiada podstawowe umiejętności pracy ze sprzętem płomieniowo-gazowym, obsługa elektrolizerów do spawania wodorowego nie będzie stanowić problemu. Przyjrzyjmy się teraz bardziej szczegółowo obróbce przedmiotów.

Charakterystyka procesu

Wybierając spawanie wodorowe jako metodę łączenia części, użytkownik odkryje, że to drugie zachodzi znacznie szybciej niż przy tym samym łuku argonowym czy acetylenie. Po pierwsze, pod wpływem wysokich temperatur cząsteczki wody dysocjują (rozpadają się) na tlen i wodór. Następnie wodór jednoatomowy przekształca się w wodór dwuatomowy, dzięki czemu uwalniana jest dodatkowa energia cieplna, przyspieszająca proces łączenia.

Ten sam wodór zużywa się na zabezpieczenie strefy spawania, dzięki czemu spoina jest wysokiej jakości – trwała i szczelna. Jedynym wyjątkiem jest miedź i jej stopy (ze względu na właściwości chemiczne materiału).

Wytworzone ciepło umożliwia spawanie nawet wolframu (najbardziej ogniotrwałego metalu o temperaturze topnienia 3422 stopni). W tym przypadku wodór ponownie będzie działał jako gaz osłonowy, zapobiegając zanieczyszczeniu węglem, azotem i tlenem. Łuk tworzony przez palnik jest dość stabilny i nie zależy od pierwotnej obróbki łączonych produktów.

Przegląd wyposażenia

Klasycznym przykładem spawarki do spawania wodorowego jest produkt krajowego producenta „Liga”. Urządzenia pracują z sieci 220 V, a jako „paliwo” wykorzystują wodę destylowaną. Zastosowanie sprzętu obniża koszty procesu spawania kilkudziesięciokrotnie w porównaniu do stosowania dużych butli gazowych.

O zasadzie działania – krótko:

• Przez destylat przepływa prąd elektryczny, zamieniając go w wodór i tlen;
• uzyskana mieszanina przechodzi przez chłodnicę-wzbogacacz gazu, w którym pozostaje nadmiar wilgoci;
• w tym samym ogniwie elektrolizera do wodoru dodaje się pary lotnych węglowodorów (benzen, alkohol itp.);
• mieszanina wchodzi do palnika gazowego;
• Aby kontrolować moc, projekt obejmuje regulator prądu i gaśnicę.

Firma Liga produkuje kilka modyfikacji jednostek elektrolizy, a mianowicie:

• 02°C;
• 02 0;
• 22 D.

Najpopularniejszymi urządzeniami wśród profesjonalnych spawaczy są „Liga-02” i „Liga-22”.

Spawanie wodorowe ma szereg zalet, które odróżniają je od spawania łukowego, ręcznego i innych rodzajów spawania. Pierwszą zaletą dla użytkownika jest przyjazność dla środowiska zastosowanych elementów i bezpieczeństwo. Z tego powodu zaleca się stosowanie instalacji do elektrolizy przy dużych nakładach pracy lub podczas spawania w niewielkich pomieszczeniach.

Czy znasz niuanse pracy ze sprzętem i jego innymi funkcjami? Podziel się swoimi umiejętnościami i wiedzą w dyskusji na temat artykułu.

Wiele osób jest przyzwyczajonych do myślenia, że ​​najbardziej przystępnym cenowo i ekonomicznym rodzajem paliwa jest gaz ziemny. Okazało się jednak, że ten produkt ma dobrą alternatywę – wodór. Otrzymuje się go przez rozszczepienie wody. Składnik początkowy do uzyskania takiego paliwa otrzymujemy bezpłatnie. Palnik wodorowy DIY do kotła grzewczego pomoże Ci dużo zaoszczędzić i nie będziesz musiał myśleć o pójściu do sklepu. Istnieją szczególne zasady i metody tworzenia instalacji technicznej przeznaczonej do produkcji wodoru.

Jak powstaje wodór?

Informacje o produkcji wodoru często przekazują dzieciom w szkołach średnich nauczyciele chemii. Metoda jego ekstrakcji ze zwykłej wody w chemii nazywa się elektrolizą. To właśnie za pomocą takiej reakcji chemicznej możliwe jest wytworzenie wodoru.

Urządzenie, proste w konstrukcji, wygląda jak osobny pojemnik wypełniony płynem. Pod warstwą wody znajdują się dwie plastikowe elektrody. Doprowadzany jest do nich prąd elektryczny. Ze względu na to, że woda ma właściwość przewodzenia prądu, pomiędzy płytami powstaje kontakt z minimalnym oporem.

Prąd przepływający przez powstały opór wody prowadzi do powstania reakcji chemicznej, w wyniku której powstaje niezbędny wodór.

Na tym etapie wszystko wydaje się bardzo proste – pozostaje jedynie zebrać powstały wodór i wykorzystać go jako źródło energii. Ale chemia nie może istnieć bez drobnych szczegółów. Należy pamiętać, że jeśli wodór łączy się z tlenem, to przy pewnym stężeniu powstaje mieszanina wybuchowa. Ten stan substancji uważa się za krytyczny, co ogranicza zdolność człowieka do tworzenia potężnych stacji domowych.

Jak działa palnik wodorowy?

Aby stworzyć generatory zasilane wodorem własnymi rękami, najczęściej stosuje się klasyczny schemat instalacji Browna. Elektrolizer tego typu ma średnią moc i składa się z kilku grup ogniw, z których każde ma z kolei grupę plastikowych elektrod. Moc utworzonej instalacji będzie zależała od całkowitej powierzchni plastikowych elektrod.

Ogniwa instalowane są w pojemniku jakościowo chronionym przed czynnikami zewnętrznymi. Na korpusie urządzenia znajdują się specjalne rurki umożliwiające podłączenie linii wodnej, wyjścia wodoru, a także panel stykowy pełniący funkcję zasilania elektrycznego.

Samodzielnie stworzony palnik wodorowy zgodnie ze schematem Browna, oprócz wszystkich powyższych, zawiera oddzielną uszczelkę wodną i zawór zwrotny. Za pomocą takich części uzyskuje się całkowitą ochronę urządzenia przed uwolnieniem wodoru. To właśnie ten schemat wykorzystuje wielu rzemieślników podczas tworzenia instalacji wodorowej do ogrzewania swojego domu.

Ogrzewanie domu wodorem

Stworzenie palnika tlenowo-wodorowego własnymi rękami nie jest takie proste, wymaga pewnego wysiłku i cierpliwości. Aby zebrać niezbędną ilość wodoru do ogrzania domu, trzeba skorzystać z potężnej jednostki elektrolizy, a także zaopatrzyć się w ogromną ilość energii elektrycznej.

Eksperci zauważają, że nie będzie możliwe zrekompensowanie zużytego prądu za pomocą gotowej instalacji w domu.

Stacja wodoru do użytku domowego

Jak zrobić palnik na wodór własnymi rękami? To pytanie jest nadal najpopularniejsze wśród właścicieli prywatnych domów, którzy starają się wyprodukować niezawodne i wysokiej jakości źródło ciepła. Najczęstszym sposobem stworzenia takiego urządzenia jest następująca opcja:

• wstępnie przygotować szczelny pojemnik;
• tworzone są elektrody płytowe lub rurkowe;
• planowany jest projekt urządzenia: sposób jego sterowania i zasilania prądem;
• dodatkowe moduły przygotowane do podłączenia do urządzenia;
• kupowane są specjalne części (łączniki, węże, okablowanie).

Oczywiście mistrz z pewnością będzie potrzebował narzędzi, w tym specjalnych urządzeń, miernika częstotliwości lub oscyloskopu. Po przygotowaniu wszystkich narzędzi i materiałów mistrz może przystąpić do tworzenia wodorowego palnika grzewczego do użytku domowego.

Schemat tworzenia urządzenia

Na pierwszym etapie tworzenia palnika wodorowego do ogrzewania domu mistrz musi wykonać specjalne ogniwa przeznaczone do wytwarzania wodoru. Ogniwo paliwowe wyróżnia się kompletnością (nieco mniejszą niż długość i szerokość obudowy generatora), dzięki czemu nie będzie zajmowało zbyt dużo miejsca. Wysokość bloku z elektrodami w środku sięga 2/3 wysokości korpusu głównego, w którym montowane są główne części konstrukcyjne.

Ogniwo może być wykonane z plexi lub PCB (grubość ścianki waha się od 5 do 7 milimetrów). Aby to zrobić, płytkę tekstolitową pocięto na pięć równych części. Następnie formuje się je w prostokąt i skleja brzegi klejem epoksydowym. Dolna część powstałej figury powinna pozostać otwarta.

Z takich płyt zwykle wykonuje się korpus ogniwa paliwowego podgrzewacza wodoru. Ale w tym przypadku eksperci stosują nieco inną metodę montażu za pomocą śrub.

Na zewnątrz gotowego prostokąta wierci się małe otwory do mocowania płytek elektrod, a także jeden mały otwór na czujnik poziomu. Do wygodnego uwalniania wodoru wymagany jest dodatkowy otwór o szerokości od 10 do 15 milimetrów.

Do środka wkładane są płytki elektrod, których końce stykowe przechodzą przez wywiercone otwory w górnej części prostokąta. Następnie wbudowany jest czujnik poziomu wody przy około 80 procentach wypełnienia ogniwa. Wszystkie wolne otwory w płycie tekstolitowej (z wyjątkiem tego, z którego będzie wydobywał się wodór) są wypełnione klejem epoksydowym.

Komórki generatorowe

Najczęściej przy tworzeniu generatora wodoru stosuje się moduły cylindryczne. Elektrody w tej konstrukcji wykonane są według nieco innego wzoru.

Otwór, z którego wydobywa się wodór, musi być dodatkowo wyposażony w specjalną złączkę. Mocuje się go za pomocą zapięcia lub wkleja. Gotowe ogniwo do wytwarzania wodoru jest wbudowane w korpus urządzenia grzewczego i uszczelnione od góry (w tym przypadku można również zastosować żywicę epoksydową).

Korpus urządzenia

Obudowa generatora wodoru do użytku domowego jest dość prosta. Ale zastosowanie takiego projektu w elektrowniach dużej mocy nie będzie możliwe, ponieważ po prostu nie wytrzyma przyłożonego obciążenia.

Przed zainstalowaniem gotowego ogniwa w środku należy dobrze przygotować obudowę. Aby to zrobić, potrzebujesz:

• stworzyć dopływ cieczy w dolnej części obudowy;
• wykonać górną pokrywę wyposażoną w wygodne i niezawodne elementy złączne;
• wybierz dobry materiał uszczelniający;
• zainstalować listwę zaciskową elektryczną na pokrywie;
• wyposażyć pokrywę w kolektor wodoru.

Finałowy etap

Pod koniec pracy mistrz będzie mógł uzyskać wysokiej jakości i niezawodny generator wodoru do systemu grzewczego prywatnego domu. Następnie pozostały już tylko ostatnie poprawki:

• zainstaluj gotowe ogniwo paliwowe w głównym korpusie urządzenia;
• podłączyć elektrody do listwy zaciskowej pokrywy urządzenia;
• końcówkę zamontowaną na wylocie wodoru należy podłączyć do kolektora wodoru;
• Pokrywa nakładana jest na górną część korpusu urządzenia i zabezpieczona uszczelką.

Generator wodoru jest teraz całkowicie gotowy do pracy. Właściciel prywatnego domu może bezpiecznie podłączyć wodę i dodatkowe moduły do ​​komfortowego ogrzewania prywatnego domu.

Zasady korzystania z urządzenia

Wodorowa wypalarka jubilerska do domu musi posiadać dodatkowe wbudowane moduły. Szczególnie ważny jest moduł zasilania wodą, który połączony jest z czujnikiem poziomu wody wbudowanym w sam generator wodoru. Najprostsze modele to pompa wodna i sterownik sterujący. Pompa sterowana jest przez sterownik za pomocą sygnału czujnika zależnego od ilości cieczy w ogniwie paliwowym.

Elementy pomocnicze są bardzo ważne w każdym projekcie ogrzewania. Bez modułów automatyki i zabezpieczeń korzystanie z generatora na wodór jest zabronione, a nawet niebezpieczne.

Eksperci doradzają zakup specjalnego systemu, który reguluje częstotliwość dostarczanego prądu elektrycznego i poziom napięcia. Jest to ważne dla normalnego funkcjonowania elektrod roboczych wewnątrz ogniwa paliwowego. Moduł musi zawierać także stabilizator napięcia i zabezpieczenie nadprądowe.

Kolektor wodoru to rurka, w którą wbudowany jest specjalny zawór, manometr i zawór zwrotny. Z kolektora wodór dostarczany jest do pomieszczenia poprzez specjalny zawór zwrotny.

Manometr i kolektor wodoru to bardzo ważne części generatora wodoru, za pomocą których gaz jest równomiernie rozprowadzany po pomieszczeniu i kontrolowany jest ogólny poziom ciśnienia.

Każdy konsument powinien pamiętać, że wodór pozostaje gazem wybuchowym o wysokiej temperaturze spalania. Z tego powodu zabrania się prostego napełniania konstrukcji urządzenia grzewczego wodorem.

Jak określić jakość instalacji?

Samodzielne wykonanie wysokiej jakości i bezpiecznej instalacji grzewczej dla Twojego domu to trudne zadanie, z którym nie każdy jest w stanie sobie poradzić. Na przykład, nawet biorąc pod uwagę metal, z którego wykonane są rury urządzenia i płytki elektrod, można już napotkać wiele trudności.

Żywotność wbudowanych elektrod zależy bezpośrednio od rodzaju metalu i jego podstawowych właściwości. Oczywiście możesz użyć tej samej stali nierdzewnej, ale działanie takich części nie będzie długie. Temperatura palnika wodorowego powinna wynosić około 5000 K.

Szczególne znaczenie mają także pomiary. Wszystkie obliczenia należy przeprowadzić tak dokładnie, jak to możliwe, biorąc pod uwagę wymaganą moc, jakość dopływającej wody i inne kryteria. Jeśli rozmiar otworu między elektrodami nie pokrywa się z obliczeniami, generator wodoru może w ogóle nie uruchomić się.

Płomień wodorowy jest dobrą alternatywą dla płomienia acetylenowego i jest aktywnie wykorzystywany do spawania, cięcia i lutowania różnych materiałów. W odróżnieniu od wielu tradycyjnych metod spawanie wodorowe jest niemal bezpieczne, gdyż produktem procesu spalania w nim jest para wodna. Metodę tę uważa się za odmianę obróbki płomieniowo-gazowej, w której wykorzystuje się mieszaniny tlenu i gazów palnych.

Jeśli po prostu użyjesz wodoru jako paliwa zamiast acetylenu, jeziorko spawalnicze pokryje się grubą warstwą żużla, a powstała spoina będzie cienka i porowata. Aby tego uniknąć, stosuje się związki organiczne, które mogą wiązać tlen. W tym celu stosuje się węglowodory takie jak benzyna, benzen, toluen i inne, podgrzewane do temperatury 30-80% temperatury wrzenia. Wymagana ilość jest minimalna, dlatego cena spawania wodorowego nie różni się zbytnio od innych metod obróbki płomieniem gazowym.

Kolejną trudnością związaną z tą metodą może być brak wystarczająco efektywnych źródeł wodoru i tlenu. Butle z gazem są niezwykle niebezpieczne w użyciu, dlatego ich używanie jest niewłaściwe. Znaczne stężenia wodoru mogą powodować odmrożenia i zawroty głowy z uduszeniem.

Szczególnie niebezpieczne w przypadku płomienia wodorowego jest to, że nie jest on widoczny w świetle dziennym. Aby to wykryć, konieczne jest użycie specjalnych czujników. Problem niezawodności źródeł gazu można rozwiązać za pomocą specjalnych urządzeń rozkładających wodę poprzez działanie energii elektrycznej na tlen i wodór. Te elektrolizery mogą wytwarzać oba gazy jednocześnie.

Te lekkie i kompaktowe urządzenia zastępują ciężki sprzęt do spawania gazowego stosowany w przypadku braku źródeł prądu, co jest szczególnie wygodne podczas spawania wodorowego w domu.

Sprzęt do spawania wodorowego

Urządzenia do spawania wodorowego, posiadające różną moc, działają ze zwykłej sieci elektrycznej. Wyposażone są w tradycyjny palnik acetylenowy, do którego poprzez wąż doprowadzana jest mieszanina wodoru i tlenu. Regulacja temperatury ich płomienia pozwala ustawić ją w szerokim zakresie (600-2600 ºС). Urządzenia można stosować zarówno do spawania ręcznego, jak i automatycznego. Ich obsługa nie nastręcza trudności ze względu na niezbyt dużą pracochłonność oraz brak konieczności doładowywania.

Dzięki kompaktowym wymiarom sprzęt może być dość mocny. Uruchamia się w ciągu kilku minut, w zależności od temperatury w miejscu spawania i wymaganego przepływu gazu. Jeśli posiadasz podstawowe umiejętności obróbki płomieniem gazowym, samodzielne spawanie wodorem nie będzie trudne, a wydajność procesu i jakość szwów nie będą gorsze niż przy tradycyjnym spawaniu.

W przeciwieństwie do tradycyjnego spawania, które wykorzystuje acetylen jako główne paliwo gazowe, spawanie wodorem jest nie tylko produktywne, ale także przyjazne dla środowiska. Spawanie acetylenem wiąże się z zanieczyszczeniem powietrza związkami toksycznymi, a jedynym produktem procesu spalania w urządzeniach wodorowych jest całkowicie nieszkodliwa para.

Urządzenia te są także całkowicie bezpieczne podczas przechowywania, transportu i eksploatacji. Wykonują nie tylko spawanie, ale także cięcie tlenowe (ręczne lub maszynowe), lutowanie, napawanie proszkowe, wzmacnianie cieplne i natryskiwanie proszkowe. Kilka różnych trybów pozwala na wykonywanie prac w szerokim zakresie od łączenia materiałów o minimalnej grubości po cięcie grubej stali. Pomimo niewielkich gabarytów tych przenośnych urządzeń oraz niewielkiej mocy, umożliwiają one spawanie i cięcie wyrobów o grubości do 2 mm zarówno z metali żelaznych, jak i nieżelaznych.

Zastosowanie spawania wodorowego

Spawanie tlenowo-wodorowe, w którym gazem paliwowym jest wodór, znajduje szerokie zastosowanie w produkcji biżuterii, stosowanej w stomatologii oraz przy naprawie urządzeń chłodniczych. Różne modele urządzeń wodorowych cieszą się dużą popularnością w serwisach sprzętu i innych pomieszczeniach zamkniętych, w których zabronione jest stosowanie wybuchowych butli z tlenem i propanem.

Do zalet stosowania płomienia tlenowo-wodorowego zalicza się również obniżenie kosztów obsługi stanowisk pracy przy zachowaniu standardów bezpieczeństwa przeciwpożarowego i higieny przemysłowej ze względu na całkowity brak odpadów w produkcji i absolutną nieszkodliwość produktu spalania - pary wodnej. Do ciągłej pracy urządzeń wodorowo-tlenowych wymagana jest tylko niewielka ilość wody. A zakres przetwarzanych przez nich materiałów jest dość szeroki i obejmuje zarówno żelazo, metale nieżelazne, metale i stale szlachetne, jak i ceramikę i szkło.

Elektrochemiczny podtyp zgrzewania atomowo-wodorowego, powstający w wyniku działania łuku elektrycznego z wodorem, doskonale nadaje się do łączenia części i konstrukcji żeliwnych ze stali stopowych i niskowęglowych. Jednak jego zastosowanie w przemyśle jest ograniczone ze względu na dość wysokie napięcie zasilaczy, które stwarza zagrożenie dla życia ludzkiego.

Ponadto tej metody spawania nie można stosować podczas pracy z miedzią, mosiądzem, cynkiem, tytanem i wieloma innymi pierwiastkami chemicznymi, które mają zwiększoną aktywność w interakcji z wodorem. Jednocześnie wysoka aktywność wodoru cząsteczkowego skutecznie chroni stopiony metal przed negatywnymi wpływami atmosferycznymi.

Technologia spawania i cięcia wodorem, w przeciwieństwie do acetylenu czy propanu, pozwala uzyskać w miarę czyste cięcie. Ponadto nie powstają szkodliwe emisje tlenku azotu i zadziorów, a metal nie absorbuje węgla i jest utwardzany .

Do prac prowadzonych w tunelach, studniach i innych trudno dostępnych miejscach, w których zabronione jest umieszczanie butli z propanem lub acetylenem, zaleca się stosowanie zgrzewarek wodorowych. Niektóre typy sprzętu do spawania wodorowego umożliwiają spawanie nawet w temperaturach ujemnych.

Warunki. Prezentowane urządzenie nie posiada butli magazynujących gaz, co sprawia, że ​​jest w miarę bezpieczne w użytkowaniu. Wodór wytwarzany jest w procesie elektrolizy i jest wytwarzany ze zwykłej wody. Gaz wytworzony w wymaganej ilości przez generator NNO jest natychmiast spalany w palniku, co eliminuje możliwość jego kumulacji i wybuchu.

Materiały niezbędne do budowy palnika:
- Płyty ze stali nierdzewnej o grubości około 1 mm;
- Dwie śruby M6x150 z podkładkami i nakrętkami;
- Kawałek przezroczystej tuby;
(W projekcie wykorzystano rurkę z poziomu wody)
- Okucia w jodełkę;
(ich średnica dobierana jest tak, aby pasowała do węża od poziomu wody)
- Plastikowy pojemnik na półtora litra;
(wystarczy zwykły pojemnik do przechowywania żywności)
- Filtr przepływu;
(można użyć filtra pralki)
- Zawór zwrotny wody.

Stosowane są narzędzia standardowe, dostępne w każdym warsztacie.

Pierwszym krokiem będzie stworzenie serca generatora NNO – elektrolizera. Wykonany jest z blach stali nierdzewnej ułożonych jedna za drugą w regularnych odstępach i skręconych śrubami.

Jak podaje źródło, potrzebnym gatunkiem stali nierdzewnej jest albo zagraniczny AISI316L, albo jego krajowy odpowiednik 03X16H15M3. Ale jest to idealne rozwiązanie, w zasadzie możesz użyć dowolnego.

Dlaczego stosuje się stal nierdzewną, a nie np. zwykły metal żelazny, bo ona też przewodzi prąd? Faktem jest, że po pierwsze metale żelazne rdzewieją w wodzie, a po drugie podczas pracy urządzenia do wody zostaną dodane zasady, co pod warunkiem przejścia prądu elektrycznego stworzy dość agresywne środowisko dla płyt, w którym zwykłe żelazo po prostu nie wytrzyma długo.

Musisz wyciąć 16 kwadratowych talerzy z blachy ze stali nierdzewnej. Powinny być takiej wielkości, aby swobodnie mieściły się w plastikowym pojemniku. Można je ciąć szlifierką lub wyrzynarką.

Następnie w każdej płycie wierci się dwa otwory o średnicy 6 mm na śruby. Po przeciwnej stronie musisz odciąć część narożnika.
Oto, co powinno się wydarzyć:

Teraz trochę więcej teorii. Zasada działania generatora wodoru opiera się na tym, że gdy przez elektrolit pomiędzy płytami przepływa stały prąd elektryczny, następuje rozszczepienie wody na jej składniki: tlen i wodór.

Wynika z tego, że z płytek zostaną złożone dwa akumulatory odizolowane elektrycznie od siebie, z których jeden otrzyma plus, drugi minus (anoda i katoda).

Oto jak to wygląda schematycznie:

Taka liczba płytek jest potrzebna, aby zwiększyć powierzchnię oddziaływania elektrycznego na elektrolit, zwiększając w ten sposób prąd przepływający przez elektrolit i w konsekwencji ilość wytwarzanego wodoru.

Istnieje wiele opcji łączenia płyt, a ta opcja nie jest najbardziej optymalna. Jest używany, ponieważ jest dość prosty w produkcji i podłączeniu.

Obwód ten jest przeznaczony dla niskiego napięcia i wysokiego prądu.

Do odizolowania płytek od siebie wykorzystano kawałki przezroczystej rurki:

Grubość pierścienia powinna wynosić około 1 mm.

Płyty mocuje się w ten sposób: na śrubę nakłada się podkładkę, następnie płytkę, potem trzy podkładki, płytkę, trzy podkładki itp. Tak składa się anoda i katoda, po 8 płytek każda.

Następnie jedną baterię wkłada się do drugiej, obracając o 180 stopni. Wcześniej wycięte kawałki rurki wkłada się pomiędzy płytki jako dielektryk.

Po złożeniu obydwa akumulatory łączy się ze sobą i jeżeli nie ma zwarcia instaluje się je w pojemniku.

W pojemniku wierci się otwory na śruby, do których zostanie przyłożone napięcie.

W pokrywie pojemnika wierci się otwór na złączkę. Przed zamontowaniem samego okucia lepiej pokryć jego gniazdo szczeliwem lub silikonem. To samo dotyczy sąsiedniej powierzchni wieczka. Aby sprawdzić szczelność pojemnika, można go opuścić do pojemnika z wodą. Jeśli pojawią się na nim bąbelki, pojemnik nie jest szczelny.

Aby zwiększyć wytwarzanie gazów, należy dodać do wody pewne zanieczyszczenia. Najlepiej sprawdza się wodorotlenek sodu, który można znaleźć w środkach do czyszczenia odpływów.

Jestem wieloletnim prenumeratorem Waszego magazynu i korzystam z wielu treści w nim publikowanych. Szczególnie spodobał mi się artykuł „Ogień... z wody”, opublikowany w M-K nr 7, 1980. Wykonałem elektrolizer zgodnie z opisem, który stał się niezbędnym narzędziem w moim warsztacie.

Jednak projekt wkrótce wywołał rozczarowanie. Duża (20 kg) masa elektrolizera, prawie taka sama jak źródła prądu, niewystarczająca wydajność dla niektórych prac, szybkie nagrzewanie się podczas pracy, napięcie na nieizolowanych elektrodach, ciągły wyciek elektrolitu przez złącza, pienienie i uwalnianie elektrolitu do brama i palnik, szybkie rozpuszczanie elektrod - wszystkie te niedociągnięcia trzeba było wyeliminować.

W rezultacie powstał projekt wolny od wymienionych wad. Proponowany elektrolizer działa już wiele lat bez żadnych reklamacji. Jego konstrukcja jest dość prosta, a wielokrotne odciążenie osiąga się poprzez zmniejszenie zużycia materiałów (z wyjątkiem elektrolitu).

Urządzenie spodobało się wielu moim przyjaciołom i znajomym, powstało jeszcze kilka egzemplarzy (żartobliwie zwanych „pochodniami plazmowymi”: nazwa utknęła - pewnie dlatego, że łatwiej je wymówić) o różnych wydajnościach - od 200 do 500 l/h mieszanki gazowej. Prośby o pomoc w wykonaniu elektrolizera trwają nadal i zdecydowałem się napisać do Waszego magazynu.

Urządzenie elektrolizera

Główną częścią elektrolizera jest korpus 1 (rys. 1), wyłożony wewnątrz dielektrykiem 2; zawiera elektrody wewnętrzne 5, oddzielone od siebie pierścieniami gumowymi 12. Na zakończeniach korpusu znajdują się kołnierze 3 z elektrodami końcowymi 6, uszczelnione przewody prądowe 7 i armatura 4. Przezroczyste kołnierze 3 (wykonane z plexi) oraz szczeliny wzdłuż krawędzie elektrod końcowych 6 służą do wizualnej kontroli poziomu elektrolitu i procesu elektrolizy.

Elektrody wykonane są ze stali nierdzewnej

modelist-konstruktor.com

Palnik wodny - miniaturowy autogen

Stosuje się zasadę wytwarzania wodoru poprzez elektrolizę wodnego roztworu alkalicznego. Dzięki niewielkim wymiarom zewnętrznym elektrolizera znalazło się dla niego miejsce na niewielkim stole warsztatowym, a zastosowanie standardowego prostownika do ładowania akumulatorów jako zasilacza ułatwia wykonanie instalacji i sprawia, że ​​praca z nią jest bezpieczna.

Stosunkowo niewielka, ale w zupełności wystarczająca wydajność urządzenia dla potrzeb modelarza, pozwoliła niezwykle uprościć konstrukcję uszczelnienia wodnego i zapewnić bezpieczeństwo przeciwpożarowe i wybuchowe.

Urządzenie elektrolizera

Pomiędzy dwiema płytkami połączonymi czterema pinami znajduje się bateria stalowych płytek elektrodowych oddzielonych gumowymi pierścieniami. Wewnętrzna wnęka akumulatora jest wypełniona do połowy wodnym roztworem KOH lub NaOH.

Stałe napięcie przyłożone do płytek powoduje elektrolizę wody i wydzielanie się gazów wodoru i tlenu.

Mieszaninę tę odprowadza się rurką z polichlorku winylu umieszczoną na armaturze do zbiornika pośredniego, a stamtąd do syfonu wodnego. Gaz, który przeszedł przez umieszczoną tam mieszaninę wody i acetonu w stosunku 1:1, ma skład niezbędny do spalenia i skierowany inną rurką do dyszy – igłą od strzykawki lekarskiej, pali się na wylocie z temperaturą około 1800° C.

Skład elektrolizera:

1 - rurka izolacyjna z polichlorku winylu 10 mm, 2 - kołek M8 (4 szt.), 3 - nakrętka M8 z podkładką (4 szt.), 4 - płyta lewa, 5 - śruba rozporowa M10 z podkładką, b - tworzywo sztuczne. błoto, 7 - pierścień gumowy, 8 - złączka, 9 - podkładka, 10 - rurka z polichlorku winylu 5 mm, 11 - deska prawa, 12 - złączka krótka (3 szt.), 13 - pojemnik pośredni, 14 - podstawa, 15 - końcówki , 16 - rurka bąbelkowa, 17 - dysza igłowa, 18 - korpus uszczelnienia wodnego.

Do płytek elektrolizera użyłem grubej plexi. Materiał ten jest łatwy w obróbce, odporny chemicznie na działanie elektrolitu oraz pozwala na wizualną kontrolę jego poziomu, dzięki czemu w razie potrzeby można dolać wody destylowanej przez otwór wlewowy.

Płyty mogą być wykonane z blachy (stal nierdzewna, nikiel, żelazo trawione lub transformatorowe) o grubości 0,6-0,8 mm. Dla ułatwienia montażu w płytkach pod gumowe pierścienie uszczelniające wciskane są okrągłe wgłębienia, których głębokość przy grubości pierścienia 5-6 mm powinna wynosić 2-3 mm.

Płyty izolacyjne wycinane są z arkuszy gumy olejoodpornej lub kwasoodpornej. Nie jest trudno to zrobić ręcznie, a jednak idealnym narzędziem do tego jest „uniwersalny nóż okrągły”.

Cztery stalowe kołki M8 łączące części są izolowane kambrykiem o średnicy 10 mm i wprowadzane w odpowiednie otwory o średnicy 11 mm.

Liczba płytek w akumulatorze wynosi 9. Determinują ją parametry zasilacza: jego moc i napięcie maksymalne - w oparciu o 2 V na płytkę.

Pobór prądu zależy od liczby płytek (im mniej, tym większy prąd) i od stężenia roztworu alkalicznego. W bardziej stężonym roztworze prąd jest większy, ale lepiej zastosować roztwór 4-8 procent - nie pieni się tak bardzo podczas elektrolizy.

Zaciski stykowe przylutowane są do trzech pierwszych i ostatnich płytek. Standardowa ładowarka do akumulatorów samochodowych VA-2, podłączona do 8 płytek, o napięciu 17 V i prądzie około 5A, zapewnia niezbędną wydajność mieszanki palnej dla wtryskiwacza - igły o średnicy wewnętrznej 0,6 mm.

Optymalny stosunek średnicy igły dyszy do wydajności elektrolizera ustala się eksperymentalnie - tak, aby strefa zapłonu mieszaniny znajdowała się na zewnątrz igły. Jeśli wydajność jest niska lub średnica otworu jest zbyt duża, w samej igle rozpocznie się spalanie, które szybko się nagrzeje i stopi.

Niezawodną barierą przed rozprzestrzenianiem się płomienia wzdłuż rury zasilającej do elektrolizera jest proste uszczelnienie wodne, które składa się z dwóch pustych puszek po napełnieniu zapalniczek gazowych. Ich zalety są takie same jak materiału płytowego: łatwość obróbki, odporność chemiczna oraz przezroczystość, która pozwala kontrolować poziom cieczy w syfonie.

Zbiornik pośredni eliminuje możliwość wymieszania elektrolitu ze składem uszczelnienia wodnego w trybach intensywnej pracy lub pod wpływem podciśnienia powstającego przy wyłączeniu zasilania. A żeby tego na pewno uniknąć, po zakończeniu pracy należy natychmiast odłączyć rurkę od elektrolizera.

Okucia kontenerów wykonane są z rurek miedzianych o średnicy 4 i 6 mm i mocowane są w górnej ścianie pojemników na gwint. Za ich pośrednictwem napełniana jest kompozycja uszczelnienia wodnego, a kondensat jest odprowadzany ze zbiornika separacyjnego. Doskonały lejek do tego byłby wykonany z innej pustej puszki przeciętej na pół i z cienką rurką zainstalowaną w miejscu zaworu.

Elektrolizer połączyć ze zbiornikiem pośrednim za pomocą krótkiej rurki z polichlorku winylu o średnicy 5 mm, tej ostatniej z syfonem wodnym, a jej króciec wylotowy z dłuższą rurką z końcówką igłową.

Włącz prostownik, dostosuj napięcie lub liczbę podłączonych płytek do prądu znamionowego i rozpal gaz wydobywający się z dyszy.

Jeśli potrzebujesz większej wydajności, zwiększ liczbę płytek i użyj mocniejszego zasilacza - z LATR i prostym prostownikiem.

Temperaturę płomienia można również nieznacznie regulować składem uszczelnienia wodnego. Gdy jest tylko woda, w mieszaninie jest dużo tlenu, co w niektórych przypadkach jest niepożądane.

W tym artykule opisaliśmy, jak zrobić alkohol metylowy w domu.

Wlewając do syfonu alkohol metylowy można wzbogacić mieszaninę i podnieść temperaturę do 2600°C.

Aby obniżyć temperaturę płomienia, syfon napełnia się mieszaniną acetonu i wody w stosunku 1:1. Jednak w tych ostatnich przypadkach nie należy zapominać o uzupełnieniu zawartości syfonu wodnego.

electro-shema.ru

Spawanie gazowe | Mistrzowska klasa majsterkowania

Spawarka gazowa do biżuterii przy użyciu zwykłej wody. Wodór po zmieszaniu z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową – tzw. gaz detonujący. Temperatura spalania wodoru wynosi 2800 stopni. Celsjusz. Na tych faktach opiera się spawanie gazowe. Podstawą spawania jest elektrolizer, który napełnia się roztworem alkalicznym w wodzie, tj. zwykła soda (wodorowęglan sodu) i generuje mieszaninę tlenu i wodoru, która pali się doskonale. Tak może wyglądać gotowa jednostka:

Zacznijmy więc od montażu samego elektrolizera. Będziemy potrzebować: 1. Blacha ze stali nierdzewnej (stal nierdzewna) 2. Guma lub plastik 3. Plexi lub jak to się nazywa włókno szklane 4. Śruby z nakrętkami 5. Szczeliwo 6. Łączenie złączy i rur. Zaczynamy. Najpierw wytnijmy płyty ze stali nierdzewnej

Następnie należy wywiercić otwory w płytach w celu cyrkulacji roztworu i przejścia gazu między przedziałami

Teraz wytnijmy szczeliny izolacyjne z tworzywa sztucznego, lepiej zrobić je z gumy, ale jej nie miałem i użyłem uszczelniacza plastikowego i silikonowego

Nie wyszło zbyt elegancko, ale najważniejsze, że działa. Pozostaje tylko wyciąć z plexi podstawy boczne i można przystąpić do montażu. Aby otwory na śruby się pokrywały, polecam ułożyć szkło jedno na drugim, ostrożnie wywiercić dwa otwory po przekątnej i zabezpieczyć je wkrętami, aby szkło nie przesuwało się podczas wiercenia

Teraz możesz rozpocząć montaż. Zaczynamy od rozsmarowania szczeliwa na pleksi i ułożenia plastiku na plastiku, ułożenia stali nierdzewnej itd., pokrycia wszystkiego szczeliwem, a na koniec otrzymujemy te przegródki na rozwiązanie

Zewnętrzne płytki muszą zostać cofnięte, aby można było zabezpieczyć styki.

Ze względu, delikatnie mówiąc, na błędy w obliczeniach, nie uwzględniono dwóch śrub. Przed zamknięciem górnej komory w szkle należy wykonać dwa otwory u góry na wylot gazu oraz u dołu w celu utrzymania poziomu roztworu

Dolną rurkę należy podłączyć do butelki, do której zostanie wlany roztwór i zgodnie z zasadą naczyń połączonych roztwór spłynie do przedziałów

Następnie musisz wykonać uszczelnienie wodne. Ponieważ z elektrolizera wydobywa się wybuchowy gaz, płomień może z łatwością przedostać się przez rurkę i eksplodować, a dzieje się to w ułamku sekundy. Straciłem w ten sposób trzy butelki 0,5. I tak we wtyczce robi się dwa otwory, rurkę elektrolizera wkłada się do jednego i zanurza w wodzie. Rurę palnika wkłada się do drugiego otworu

Jako palnik służy zwykła strzykawka, a mianowicie igła

Do zasilania wykorzystywane jest bardzo mocne źródło prądu stałego, obliczone napięcie wynosi 2 wolty na płytkę ze stali nierdzewnej, prąd wynosi co najmniej 7 A. Prąd jest dostarczany do płytek zewnętrznych. Teraz pozostaje tylko przygotować rozwiązanie. Do wody dodaje się zwykłą sodę, najlepiej jest wziąć NaOH (soda kaustyczna, soda kaustyczna), ale nie jest to takie łatwe do znalezienia, stężenie sody oblicza się na podstawie natężenia prądu, prąd powinien mieścić się w zakresie od 4 do 6 amperów (dla zwykłej sody). Przed montażem instalacji należy pamiętać, że wodór jest niezwykle wybuchowy, wystarczy niewielka iskra, aby spowodować eksplozję. Temperatura spalania wodoru jest wysoka, w związku z czym niepalne gazy zawarte w powietrzu znacznie się rozszerzają i następuje bardzo silny huk, dlatego dwukrotnie zagłuszono mnie w oba uszy i wyrwano dno trzech butelek.

To wszystko, co możesz wykorzystać.

Tak właśnie stało się ze zwykłym kondensatorem. Lepiej zgasić palnik zanurzając go w wodzie, niż wyłączać prąd, w takim przypadku następuje eksplozja. Powtarzam, że temperatura spalania wodoru wynosi około 2800 stopni Celsjusza, dlatego można stopić wszystkie metale, których temperatura topnienia jest niższa, a mianowicie: Lit Potas Sód Wapń Magnez Cez Aluminium Bar Cynk Chrom Mangan Cyna Żelazo Kadm Nikiel Miedź Bizmut Srebro Ołów Wolfram Złoto Platyna Osm

Powodzenia tym, którzy chcą powtórzyć!

Film z objaśnieniem wizualnym:

sdelaysam-svoimirukami.ru

Spawanie wodorowe – główne różnice w stosunku do standardowych metod spawania

Płomień wodorowy jest dobrą alternatywą dla płomienia acetylenowego i jest aktywnie wykorzystywany do spawania, cięcia i lutowania różnych materiałów. W odróżnieniu od wielu tradycyjnych metod spawanie wodorowe jest niemal bezpieczne, gdyż produktem procesu spalania w nim jest para wodna. Metodę tę uważa się za odmianę obróbki płomieniowo-gazowej, w której wykorzystuje się mieszaniny tlenu i gazów palnych.

Jeśli po prostu użyjesz wodoru jako paliwa zamiast acetylenu, jeziorko spawalnicze pokryje się grubą warstwą żużla, a powstała spoina będzie cienka i porowata. Aby tego uniknąć, stosuje się związki organiczne, które mogą wiązać tlen. W tym celu stosuje się węglowodory takie jak benzyna, benzen, toluen i inne, podgrzewane do temperatury 30-80% temperatury wrzenia. Wymagana ilość jest minimalna, dlatego cena spawania wodorowego nie różni się zbytnio od innych metod obróbki płomieniem gazowym.

Kolejną trudnością związaną z tą metodą może być brak wystarczająco efektywnych źródeł wodoru i tlenu. Butle z gazem są niezwykle niebezpieczne w użyciu, dlatego ich używanie jest niewłaściwe. Znaczne stężenia wodoru mogą powodować odmrożenia i zawroty głowy z uduszeniem.

Szczególnie niebezpieczne w przypadku płomienia wodorowego jest to, że nie jest on widoczny w świetle dziennym. Aby to wykryć, konieczne jest użycie specjalnych czujników. Problem niezawodności źródeł gazu można rozwiązać za pomocą specjalnych urządzeń rozkładających wodę poprzez działanie energii elektrycznej na tlen i wodór. Te elektrolizery mogą wytwarzać oba gazy jednocześnie.

Te lekkie i kompaktowe urządzenia zastępują ciężki sprzęt do spawania gazowego stosowany w przypadku braku źródeł prądu, co jest szczególnie wygodne podczas spawania wodorowego w domu.

Sprzęt do spawania wodorowego

Urządzenia do spawania wodorowego, posiadające różną moc, działają ze zwykłej sieci elektrycznej. Wyposażone są w tradycyjny palnik acetylenowy, do którego poprzez wąż doprowadzana jest mieszanina wodoru i tlenu. Regulacja temperatury ich płomienia pozwala ustawić ją w szerokim zakresie (600-2600 ºС). Urządzenia można stosować zarówno do spawania ręcznego, jak i automatycznego. Ich obsługa nie nastręcza trudności ze względu na niezbyt dużą pracochłonność oraz brak konieczności doładowywania.

Dzięki kompaktowym wymiarom sprzęt może być dość mocny. Uruchamia się w ciągu kilku minut, w zależności od temperatury w miejscu spawania i wymaganego przepływu gazu. Jeśli posiadasz podstawowe umiejętności obróbki płomieniem gazowym, samodzielne spawanie wodorem nie będzie trudne, a wydajność procesu i jakość szwów nie będą gorsze niż przy tradycyjnym spawaniu.

W przeciwieństwie do tradycyjnego spawania, które wykorzystuje acetylen jako główne paliwo gazowe, spawanie wodorem jest nie tylko produktywne, ale także przyjazne dla środowiska. Spawanie acetylenem wiąże się z zanieczyszczeniem powietrza związkami toksycznymi, a jedynym produktem procesu spalania w urządzeniach wodorowych jest całkowicie nieszkodliwa para.

Urządzenia te są także całkowicie bezpieczne podczas przechowywania, transportu i eksploatacji. Wykonują nie tylko spawanie, ale także cięcie tlenowe (ręczne lub maszynowe), lutowanie, napawanie proszkowe, wzmacnianie cieplne i natryskiwanie proszkowe. Kilka różnych trybów pozwala na wykonywanie prac w szerokim zakresie od łączenia materiałów o minimalnej grubości po cięcie grubej stali. Pomimo niewielkich gabarytów tych przenośnych urządzeń oraz niewielkiej mocy, umożliwiają one spawanie i cięcie wyrobów o grubości do 2 mm zarówno z metali żelaznych, jak i nieżelaznych.

Zastosowanie spawania wodorowego

Spawanie tlenowo-wodorowe, w którym gazem paliwowym jest wodór, znajduje szerokie zastosowanie w produkcji biżuterii, stosowanej w stomatologii oraz przy naprawie urządzeń chłodniczych. Różne modele urządzeń wodorowych cieszą się dużą popularnością w serwisach sprzętu i innych pomieszczeniach zamkniętych, w których zabronione jest stosowanie wybuchowych butli z tlenem i propanem.

Do zalet stosowania płomienia tlenowo-wodorowego zalicza się również obniżenie kosztów obsługi stanowisk pracy przy zachowaniu standardów bezpieczeństwa przeciwpożarowego i higieny przemysłowej ze względu na całkowity brak odpadów w produkcji i absolutną nieszkodliwość produktu spalania - pary wodnej. Do ciągłej pracy urządzeń wodorowo-tlenowych wymagana jest tylko niewielka ilość wody. A zakres przetwarzanych przez nich materiałów jest dość szeroki i obejmuje zarówno żelazo, metale nieżelazne, metale i stale szlachetne, jak i ceramikę i szkło.

Elektrochemiczny podtyp zgrzewania atomowo-wodorowego, powstający w wyniku działania łuku elektrycznego z wodorem, doskonale nadaje się do łączenia części i konstrukcji żeliwnych ze stali stopowych i niskowęglowych. Jednak jego zastosowanie w przemyśle jest ograniczone ze względu na dość wysokie napięcie zasilaczy, które stwarza zagrożenie dla życia ludzkiego.

Ponadto tej metody spawania nie można stosować podczas pracy z miedzią, mosiądzem, cynkiem, tytanem i wieloma innymi pierwiastkami chemicznymi, które mają zwiększoną aktywność w interakcji z wodorem. Jednocześnie wysoka aktywność wodoru cząsteczkowego skutecznie chroni stopiony metal przed negatywnymi wpływami atmosferycznymi.

Technologia spawania i cięcia wodorem, w przeciwieństwie do acetylenu czy propanu, pozwala uzyskać w miarę czyste cięcie. Ponadto nie powstają szkodliwe emisje tlenku azotu i zadziorów, a metal nie absorbuje węgla i jest utwardzany.

Do prac prowadzonych w tunelach, studniach i innych trudno dostępnych miejscach, w których zabronione jest umieszczanie butli z propanem lub acetylenem, zaleca się stosowanie zgrzewarek wodorowych. Niektóre typy sprzętu do spawania wodorowego umożliwiają spawanie nawet w temperaturach ujemnych.

promplace.ru

Spawarka wodorowa: po co Ci taki sprzęt?

Spawarka to urządzenie, bez którego na budowie, w produkcji czy w domu zadanie mocowania części metalowych byłoby praktycznie niemożliwe. Aparat wodorowy do prac spawalniczych jest sprzętem godnym uwagi, dlatego postaramy się wziąć pod uwagę wszystkie jego przydatne cechy.

Opis i charakterystyka aparatu wodorowego

Aparatura wodorowa przeznaczona jest do cięcia, lutowania i spawania metali, a materiały mogą być nieżelazne lub żelazne. Cechą szczególną tego urządzenia jest możliwość obróbki szkła, tworzyw sztucznych, kwarcu i plexi. Aparat wodorowy będzie doskonałym pomocnikiem przy tworzeniu biżuterii, do celów dentystycznych i na stacjach benzynowych. Taka spawarka jest przydatna w gałęziach przemysłu, gdzie wymagane jest miejscowe ogrzewanie w wysokiej temperaturze.

Spawarka działa na wodorze wytwarzanym wewnątrz urządzenia. Wodór można otrzymać poprzez rozbicie cząsteczek wody na atomy tlenu i wodoru, tworząc w ten sposób mieszaninę gazową o dużej energii potencjalnej wykorzystywaną do łączenia pracy. Do produktywnej pracy tego sprzętu potrzebne będzie półtora litra wody (destylowanej), a także dostęp do domowej sieci elektrycznej (220 V).

Dane techniczne:

• Zasilanie – 220V;
• Pobór mocy – do 2 kW;
• Wydajność gazu – do 480 l/godz.;
• Zużycie wody destylowanej – 150 ml/godz.

Zalety:

• Stabilne ciśnienie;
• Spawarka ma znaczną wydajność przy małych wymiarach;
• Specjalistyczna technologia produkcji płyt zapewnia znaczną żywotność;
• Różne tryby pracy;
• Łatwość użycia;
• Wygodna kontrola mocy;
• Trwałość i łatwość konserwacji;
• Szeroki zakres zastosowań;
• Wysoka jakość i stabilność przy niskim koszcie;
• Zastosowanie PWM pozwala obniżyć koszty energii i zmniejszyć wagę sprzętu;
• Wydajność i wygoda w porównaniu z butlami do spawania gazowego;
• Możliwość jednoczesnej obsługi jednego urządzenia na kilku stanowiskach pracy;
• Wszechstronność.

do menu

Jak zrobić sprzęt własnymi rękami?

Jak wiadomo, wodór zmieszany z powietrzem przyczynia się do powstania mieszaniny wybuchowej – tzw. gazu detonującego. Temperatura spalania wodoru wynosi 2800 stopni Celsjusza. Wskazane jest zrozumienie samodzielnej produkcji tak przydatnego sprzętu, jak spawarka. Postaramy się uwzględnić kolejność prac oraz użyte materiały i narzędzia.

Narzędzia i materiały:

• Arkusz stali nierdzewnej;
• Śruby z nakrętkami;
• Pleksiglas lub włókno szklane;
• Guma lub plastik;
• Szpachlówka;
• Łączenie armatury, a także rur.

Procedura operacyjna:

1. Montaż wysokiej jakości spawarki należy rozpocząć własnymi rękami od montażu elektrolizera, a zatem najpierw wyciąć płyty ze stali nierdzewnej;
2. Następnie warto wywiercić w płytach otwory przeznaczone do cyrkulacji roztworu i przejścia gazu pomiędzy przedziałami;
3. W następujący sposób będziesz musiał wyciąć izolacyjne szczeliny z tworzywa sztucznego, ale lepiej byłoby zrobić je z gumy;
4. Teraz musisz własnoręcznie wyciąć podstawy boczne z wyżej wymienionego materiału - plexi, po czym możesz przystąpić do montażu sprzętu. Aby otwory na śruby pokrywały się, zaleca się położenie jednej szyby na drugiej, a następnie ostrożne wywiercenie dwóch otworów po przekątnej. Następnie musisz zabezpieczyć je śrubami;
5. Zaczynamy montować spawarkę. Na pleksi należy nałożyć masę uszczelniającą, na plastik nałożyć plastik, nałożyć stal nierdzewną i następnie pokryć uszczelniaczem;
6. Najbardziej zewnętrzne płytki będą musiały zostać cofnięte, aby można było zamocować styki;
7. Przed zamknięciem górnej komory w szkle należy wykonać kilka otworów własnymi rękami u góry, aby gaz mógł uciec, a także aby utrzymać poziom roztworu od dołu;
8. Dolna rura będzie musiała być podłączona do butelki, do której zostanie wlany roztwór. W ten sposób rozwiązanie wpadnie do przedziałów;
9. Teraz możesz rozpocząć produkcję uszczelnienia wodnego. W ten sposób robimy dwa otwory we wtyczce i warto wiedzieć, że rurka elektrolizera wejdzie do jednego i zostanie załadowana do wody. Drugi otwór przeznaczony jest na rurę palnika;
10. Rolę palnika może pełnić zwykła strzykawka, czyli igła;
11. Do zasilania można użyć wydajnego źródła prądu stałego, obliczenie napięcia wynosi 2 V na płytkę ze stali nierdzewnej. Powinno to wynosić co najmniej 7 A, podczas gdy parametr roboczy jest dostarczany do płyt zewnętrznych;
12. Na koniec możesz zrobić najważniejszą rzecz - przygotować roztwór, do którego dodajemy zwykłą sodę oczyszczoną. Stężenie wody należy obliczyć na podstawie natężenia prądu, a prąd powinien mieścić się w przedziale 4-6A.

Po przestudiowaniu poszczególnych etapów wytwarzania urządzenia należy wyprodukować spawarkę, która będzie zasilana wodorem i będzie zapewniać doskonałą i trwałą pracę w przyszłości.

Podobne artykuły

goodvarka.ru

Spawanie atomowo-wodorowe | Spawacz i spawacz

Spawanie atomowo-wodorowe. Topienie metalu następuje w wyniku ciepła wydzielanego podczas przekształcania wodoru atomowego w wodór cząsteczkowy oraz w wyniku ciepła niezależnego łuku płonącego pomiędzy dwiema elektrodami wolframowymi.

1 - elektrody; 2 - ustniki palnika; 3 - strefa przemiany wodoru atomowego w cząsteczkowy; 4 - wodór cząsteczkowy wydobywający się z ustników; 5 - strefa dysocjacji wodoru na atom. Schemat procesu spawania atomowo-wodorowego

Spawanie atomowo-wodorowe zostało wynalezione w 1925 roku przez Amerykanina Langmuira.

Kiedy wodór ogrzewa się w kontakcie z gorącym wolframowym włóknem żarówki, jak miało to miejsce w pierwszych badaniach Langmuira, cząsteczki wodoru dysocjują na atomy.

Langmuirowi udało się uzyskać szczególnie intensywną dysocjację (61-62% całego ogrzanego wodoru) w łuku galwanicznym utworzonym w atmosferze wodorowej pomiędzy dwiema elektrodami wolframowymi. Stan atomowy wodoru jest niestabilny, trwa ułamek sekundy. Połączeniu atomów w cząsteczki towarzyszy wydzielanie ciepła, które zostało pochłonięte podczas dysocjacji.>

Efekt cieplny promieniowania łukowego i spalania wodoru cząsteczkowego w zewnętrznej strefie płomienia jest nieznaczny w porównaniu z efektem rekombinacji atomów wodoru.

Temperatura atomowego płomienia wodorowego wynosi ~3700°C, co pod względem koncentracji ciepła zbliża tę metodę spawania do spawania w osłonie gazu. Wodór w tej metodzie spawania przenosi ciepło z łuku na obrabiany przedmiot, najpierw absorbując je podczas reakcji dysocjacji, a następnie uwalniając atomy wodoru podczas rekombinacji. Wysoka aktywność wodoru zapewnia dobrą ochronę metalu spoiny przed szkodliwym działaniem tlenu i azotu znajdujących się w powietrzu.

Podczas spawania wodorem atomowym łuk płonie pomiędzy dwiema elektrodami wolframowymi umieszczonymi pod kątem. Do strefy łuku można dostarczać czysty wodór lub mieszaniny azotu i wodoru powstałe w wyniku dysocjacji amoniaku. Łuk zasilany jest ze źródeł prądu przemiennego. Ze względu na silny efekt chłodzący reakcji dysocjacji wodoru i wysoki potencjał jonizacji wodoru, napięcie źródła zasilania łuku wymagane do jego zapłonu musi wynosić 250-300 V. Napięcie łuku wynosi 60-120 V. Prąd łuku wynosi 10-80 A.

Szeroki zakres zmian napięcia łuku ma niewielki wpływ na wielkość zmiany natężenia prądu. Napięcie łuku zależy od zużycia wodoru i odległości między elektrodami wolframowymi.

Zajarzenie łuku następuje poprzez zwarcie elektrod wolframowych przedmuchanych wodorem lub, lepiej, poprzez zwarcie elektrod z płytką węglową (lub grafitową) podczas przedmuchu strumieniem gazu, gdyż w tym przypadku łuk łatwo się zapala, a nie jest wymagane zwiększone napięcie jałowe źródła zasilania. Po zapłonie łuku odległość końców elektrod od powierzchni produktu ustawia się w granicach 4-10 mm. Zależy to od mocy atomowego płomienia wodorowego i grubości spawanego metalu.

spokój; b - kształt łuku dzwoniącego

Łuk może być spokojny (rys. a), gdy w łuku nie ma charakterystycznego wachlarza, oraz dzwoniący (rys. b), gdy wachlarz płomieni dotyka powierzchni spawanego produktu, a łuk wydaje ostry dźwięk. Dla łuku cichego napięcie nie przekracza 20-50 V, a zużycie wodoru wynosi 500-800 l/h, dla łuku dzwoniącego odpowiednio 60-120 V i 900-1800 l/h.

W spawaniu wodorem atomowym wykonuje się następujące rodzaje połączeń spawanych: doczołowe z krawędziami kołnierzowymi i bez, narożnikowe, trójnikowe i zakładkowe.

Wysokość kołnierza przyjmuje się jako równą podwójnej grubości spawanej blachy. Połączenia narożne wykonujemy z drutem elektrodowym lub bez niego. Przy spawaniu grubości powyżej 3 mm na złączach doczołowych i typu T zaleca się fazowanie krawędzi pod kątem ≥45°.

Zazwyczaj spawanie wodorem atomowym zaleca się do spawania metali i stopów o grubości 0,5-5-10 mm. Tą metodą dobrze spawa się stale niskowęglowe i stopowe, żeliwo, stopy aluminium i magnezu. Miedź i mosiądz są mniej spawalne ze względu na ich tendencję do nasycania się wodorem i odparowywania cynku. Podczas spawania aluminium i stopów na jego bazie konieczne jest stosowanie topników składających się z soli metali alkalicznych. Metale o wysokiej reaktywności chemicznej na wodór, na przykład Ti, Zr, Ta itp., nie są zalecane do spawania metodą spawania wodorem atomowym.

Spawanie atomowo-wodorowe zapewnia złączom spawanym właściwości zbliżone do metalu nieszlachetnego.

Technika wykonywania szwów w spawaniu atomowo-wodorowym jest podobna do techniki spawania gazowego, tj. Można ją wykonywać zarówno metodą prawostronną, jak i leworęczną.

Spawanie atomowo-wodorowe można wykonywać w pozycji dolnej i pionowej, zgodnie z trybami podanymi w tabeli

Tryby (orientacyjne) spawania atomowo-wodorowego

Instalacja do spawania atomowo-wodorowego składa się z aparatu atomowo-wodorowego, butli z wodorem, reduktora wodoru, palnika i aparatury sterującej.

1 - atomowy aparat wodorowy; 2 - butla z wodorem; 3 - palnik; 4 - zasilanie prądem; 5 - wąż do zasilania wodorem Schemat instalacji spawania wodorem atomowym

W przypadku spalania łuku w mieszaninie wodoru i azotu w skład instalacji wchodzi także butla z amoniakiem, kraker do wytworzenia mieszaniny azot-wodór z amoniaku, zawór amoniakalny, separator wody i osuszacz gazu. Wodór z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, dlatego wszystkie połączenia rurociągów, zaworów, węży muszą być niezawodne, a pomieszczenia, w których prowadzone są prace, muszą być dobrze wentylowane.

1 - ciało; 2 - naczynie zasilające słup mieszaniną azotu i wodoru; 3 - grzejnik; 4 - rura z katalizatorem; 5 - katalizator; 6 - silnik elektryczny; I - butla z amoniakiem; II - krakers; III - separator wody; IV - aparatura azotowo-wodorowa Schematy krakera (a) i instalacji (b) do spawania mieszaniną azotu i wodoru

Gdy wodór łączy się z węglem w warunkach łuku spawalniczego, następuje odwęglenie metalu. Dlatego w warunkach produkcyjnych zamiast czystego wodoru stosuje się mieszaniny wodoru i azotu. Do rozszczepienia amoniaku na wodór i azot stosuje się urządzenia krakingowe (patrz rys. a), w których rozszczepianie następuje w temperaturze 600°C w obecności katalizatora – opiłków żelaza. Z krakera mieszanina gazów trafia do oczyszczacza (patrz rys. b), a następnie do suszarki, gdzie mieszanina azotu i wodoru po przejściu przez warstwę chlorku wapnia wchodzi gumowym wężem do uchwytu spawalniczego.

Charakterystyka techniczna maszyn do spawania atomowo-wodorowego

Znane są urządzenia do spawania atomowo-wodorowego typu GE-1-2, GE-2-2, AV-40, AGES-75, których parametry techniczne podano w tabeli.

Spawanie atomowo-wodorowe jest szeroko stosowane w produkcji samolotów, inżynierii chemicznej i innych gałęziach przemysłu. Obecnie, ze względu na znaczny postęp innych metod spawania, rzadko stosuje się spawanie atomowo-wodorowe.

spawanie.com

Spawanie wodorowe

Obecnie wśród wszystkich rodzajów obróbki płomieniem gazowym coraz większą popularnością cieszy się spawanie wodorowe. Ta technologia spawania gazowego opiera się przede wszystkim na procesie elektrochemicznego rozkładu wody na dwa pierwiastki chemiczne: wodór i tlen.

Procedura spawania jest najbardziej wydajna i ma ogromne zalety w porównaniu ze spawaniem, w którym głównym elementem jest połączenie tlenu i acetylenu.

Spawanie wodorowe można zaliczyć do technologii nieszkodliwej, gdyż cały proces spalania opiera się na jednym elemencie – parze wodnej. Podczas pracy temperatura palnika może wzrosnąć do 2600°C, co oznacza, że ​​technologia ta umożliwi wykonanie dowolnego spawania, lutowania, czy też pomoże w przecinaniu różnego rodzaju metali żelaznych.

Technologia procesu spawania wodorowego

Ponieważ płomień wodorowy ma wiele zalet w porównaniu z płomieniem acetylenowym, częściej stosuje się go do cięcia i lutowania wyrobów metalowych. Ze względu na to, że w wyniku spalania wydziela się para wodna, ten rodzaj spawania uważany jest za najbezpieczniejszy. W przypadku stosowania wodoru jako elementu paliwowego podczas spawania na powłoce metalu może tworzyć się gruba warstwa żużla. Spoina wykonana w tym przypadku będzie cienka i luźna. Aby tego uniknąć, stosuje się głównie związki organiczne, które wręcz przeciwnie, wiążą tlen. Aby to zrobić, lepiej jest użyć różnych węglowodorów (benzyna, toluen itp.) i podgrzewać je, aż temperatura osiągnie 80% temperatury wrzenia. Spawanie wymaga minimalnej ilości węglowodorów, aby uzyskać maksymalne rezultaty, dlatego jest znacznie tańsze niż inna obróbka płomieniem gazowym.

Podczas spawania wodorowego nie ma konieczności stosowania butli z gazem, które są efektywnym źródłem mieszaniny wodoru i tlenu. Faktem jest, że ich użycie jest bardzo niebezpieczne. Podczas spawania płomień wodorowy w świetle dziennym nie jest w ogóle widoczny. Dlatego, aby ułatwić pracę, konieczne jest zastosowanie specjalnych czujników. Niezawodność źródeł gazowych zależy przede wszystkim od urządzeń, które mogą pracować po napełnieniu wodą, gdzie przy pomocy prądu elektrycznego rozkłada się ona na tlen i wodór. Za pomocą takich elektrolizerów bardzo łatwo jest wykonać spawanie elektrolityczne, w którym jako główny element do łączenia części wykorzystuje się mieszaninę wodoru i tlenu.

W niektórych przypadkach stosuje się atomowe spawanie wodorowe, które jest procesem topienia elektrochemicznego. Działanie osiąga się poprzez podgrzanie łuku elektrycznego rozszczepiania wodoru. Spawanie atomowo-wodorowe różni się nieco od spawania acetylenowo-tlenowego i innych rodzajów spawania pod względem zawartości ciepła. Ten typ stosowany jest głównie przy spawaniu żeliwa lub stali. W przedsiębiorstwach przemysłowych atomowe spawanie wodorowe stosuje się w rzadkich przypadkach ze względu na wysokie napięcie, które jest niebezpieczne dla każdej osoby.