как работает, преимущества и недостатки, каким оборудованием выполняется

Сварка, резка, пайка осуществляется не только с использованием ацетиленового огня. Всё больше мастеров отдают предпочтение водородной сварке.

Причиной тому экологическая польза и полная безопасность. Рабочий процесс не занимает много времени, сохраняя при этом высокую эффективность.

Мы детальнее расскажем о том, как сделать водородную сварку у себя дома.

Содержание статьиПоказать

Характеристика

Отметим, что сварка водородом — это один из видов газопламенной. Этот метод уже многие годы используется в самых разных сферах. В качестве газа здесь используется ацетилен.

В процессе водородной вместо ацетилена используют водород, смешанный с кислородом. Это позволило достичь большей эффективности, создавая узкие и высококачественные швы.

Но и такого метода существует свой недостаток — в процессе сварки в ванне возникает большое количество шлака. Чтобы избежать этого, газовую смесь смешивают с органическими веществами, чтобы гасить кислород.

Подобными веществами выступают чаще всего углеводороды с температурой кипения от 30 до 80°С: бензин, гексан, гептан и прочие.

Другой преградой во время рабочего процесса стала необходимость выбора мощного источника подачи газа. Баллоны с водородом использовать слишком небезопасно.

При работе со сжиженным водородом в больших объемах человек рискует получить удушье или головокружение!

Небольшим недостатком также является, огонь водорода, который невозможно увидеть при дневном свете, поэтому в аппарате применяют специальные датчики.

Водородная сварка не подходит для работы с нержавеющей сталью. Только для сварки железных изделий или элементов из малоуглеродистых сталей.

Режимы работы, области применения водородной сварки

Источником питания для аппарата водородной сварки может служить как электрическая трёхфазная сеть, так и домашняя. Аппарат может работать в двух режимах: ручном и автоматическом. Температура огня в горелке может достигать 600-2500°С.

Использовать аппарат атомно-водной сварки намного проще, чем может показаться. Необходимый режим работы можно задать за несколько минут, определив потребности газа и нагрева прямо на месте.

Преимущество водорода в том, что он не загрязняет воздух отходами производства. Это связано с тем, оборудование, работающее на углеводороде, выделяют чистый пар.

Водород образовывается внутри аппарата. Сварщик заливает воду внутрь, а там она расщепляется на атомы O2 и Н.

Таким образом получается энергетически мощная газовая смесь для сварочных работ. Работоспособность техники поддерживается 1,5 литрами дистиллированной воды и электрическим током.

Всегда нужно носить специальную одежду и защитные очки.

С помощью этого аппарата вы можете паять, сваривать, напылять порошком, наплавлять, проводить кислородную резку. Правильный режим работы позволит делать самые разные задачи: как соединять тонкие элементы, так и резать крепкие листы стали большой толщины.

Интересно, что эти аппараты используются не только в промышленности, но в стоматологии, ювелирном деле, ремонте холодильных машин и радиаторов и т.д.

Высокий уровень безопасности во время сварки достигается специальной системой автоматического отключения. Если давление в аппарате достигнет критической точки, он выключается.

Плюсы и минусы

Водородная сварка имеет ряд положительных качеств:

• высокий уровень эффективности,
• высокая безопасность во время рабочего процесса,
• экологическая польза — отсутствие загрязнения,
• портативность и удобство,
• можно работать с разными материалами: металлы, стекло, сплавы,
• может работать только на воде и его не нужно перезаряжать.

Но даже при таких преимуществ, способ имеет свои негативные стороны:

• обычные аппараты подойдут только для деталей небольшой толщины, а для больших элементов понадобиться более мощная техника,
• сварочные швы в медных деталях будут пористыми.

Огонь сжиженного водорода не виден при дневном свете.

Техника безопасности

Мы не раз говорили о безопасности водородной сварки. Однако некоторая опасность все равно существует. Кислородные редукторы при неосторожном обращении могут загореться и взорваться.

Представляем вам основные правила безопасности:

1. Внимательно следите за расстоянием между горелкой и взрывоопасными веществами.
2. Не забывайте дышать свежим воздухом в перерывах между работой.
3. Всегда носите специальные защитные очки, чтобы избежать воздействия яркого света. Иначе вы рискуете повредить сетчатку, а также кровеносные сосуды глаз разлетающимся шлаком или металлическими частичками.
4. Баллоны с газом следует транспортировать на тележке и в защитном колпаке. Ни в коем случае не роняйте и не сталкивайте баллоны. Также не ставьте их рядом с местом сварки или резки.
5. Удерживайте горелку строго в другом направлении от источника питания. Если нет такой возможности, защитите источник стальным щитом.
6. Во время каждого перерыва отключайте аппарат, и гасите огонь горелки.

Может показаться, что водородная сварка металлов практически не отличается от газовой. Но она смогла открыть новые возможности и сферы применения.

При грамотном отношении к технике безопасности можно в итоге сделать высококачественный и надежный сварочный шов. При этом не пострадает ни окружающая среда, ни люди, выполняющие сварку.

Способы получения водорода | Сварка и сварщик

Технический водород получают в промышленности:

• электролизом воды;
• методом глубокого охлаждения газовых смесей, содержащих водород;
• железо-паровым способом;
• из водяного газа путем окисления содержащейся в нем окиси углерода водяным паром в присутствии катализатора;
• в специальных водородных генераторах воздействием серной кислоты на железную стружку и цинк.

На первых порах источником для получения водорода служили кислоты. Так и в наше время в лабораториях часто получают его средневековым способом — действием цинка на серную кислоту. Реакция протекает по уравнению:

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Вместо цинка можно взять железо в виде стружек или алюминий. Водород получается, загрязненный побочными продуктами разложения серной кислоты, и, если это требуется, его приходится очищать.

Огромные количества водорода, необходимые современной промышленности, получают сейчас электролизом раствора щелочи и извлекают из промышленных газов — коксовальных печей, газов, получаемых при переработке нефти и др.

При переработке каменного угля на кокс дополнительно получается деготь и коксовый газ. В состав газа входит до 50-60% водорода (H₂), 20-25% метана (СН₄), окись углерода (СО), азот (N) и др.

В статье «Гелий — солнечный газ» описан процесс получения гелия

методом фракционной конденсации. Так же поступают и с коксовым газом. Но чтобы отделить водород от других составных частей, требуется очень глубокое охлаждение из-за низкой критической температуры водорода.

Наиболее широко распространенным способом получения водорода является — электролиз дистиллированной воды. В результате чего получают водород, кислород и некоторые примеси.

Единственным исходным сырьем для получения водорода электролитическим методом служит вода. Чистая, дистиллированная вода обладает огромным сопротивлением и почти совершенно не проводит электрический ток. Вот почему для того чтобы сделать воду электропроводной, в ней нужно растворить какую-нибудь соль, кислоту или основание, которые дают ионы.

Через водный раствор щелочи (например: каустическая сода) пропускают постоянный электрический ток. При этом вода разлагается, и на отрицательном электроде (катоде) выделяется водород, а на положительном электроде (аноде) — кислород, также являющийся важным промышленным продуктом. В результате получения 2 м

3 водорода, как побочный продукт получается 1 м³ кислорода. Большой расход электроэнергии является главным недостатком данного способа, поэтому применение водорода полученного при помощи электролиза целесообразно при одновременном использовании вместе с кислородом. В связи с этим в последнее время портативные водородные сварочные аппараты для газовой сварки и пайки пользуются все большей популярностью.

Атомноводородная сварка

Отличительная особенность атомноводородной сварки заключается в том, что она представляет собой электрохимический вариант сварки плавления за счет тепла электрической дуги между двумя косвенными электродами и рекомбинации водорода, предварительно диссоциированного вблизи столба независимой электродуги между двумя электродами, например, вольфрамовыми или графитовыми.

Простейшим видом плазменной сварки можно считать сварку дугой косвенного действия (рис.1).

Дуга зажигается между двумя или несколькими электродами, например, между тремя при питании дуги трехфазным током. Нагреваемый дугой объект в сварочную цепь не включен, поэтому он может быть изготовлен из материала, не проводящего электрический ток (стекло, керамика и т.п.). Электроды- обычно неплавкие из угля или графита; при вдувании защитных газов или помещении дуги в закрытую камеру, заполненную защитным газом, возможно применение вольфрамовых электродов. Наличие неплавких электродов обеспечивает высокую устойчивость дуги: при случайном обрыве катодное пятно довольно долго сохраняет высокую температуру и способность к термоэлектронной эмиссии, и дуга легко зажигается вновь при появлении достаточного напряжения.

При использовании постоянного тока наблюдается неравномерный разогрев электродов, анод нагревается значительно быстрее и при равных сечениях сгорает в 1,5 — 2 раза быстрее катода. Поэтому для питания дуги косвенного действия чаще применяется переменный ток, при этом устойчивость дуги достаточна, скорость сгорания разнополюсных электродов одинакова. Под действием магнитного поля сварочного контура линии тока изгибаются, а отброшенные электрически заряженные частицы при соударениях передают энергию нейтральным частицам и создают поток горящего газа- факел пламени. Температура начальной части факела у столба дуги весьма высока, а с удалением от столба температура падает и в конце факела не превышает 800- 1000? С. Длина факела может оставлять 100- 200 мм. Пользуясь различными участками факела можно получать пламя различной температуры. Представляет интерес дуга косвенного действия, с вдуванием водорода в дугу. Способ носит название «атомноводородная сварка» (рис.2).

Рис.1. Схема дуги косвенного действия
1 — столб дуги; 2 — факел пламени

Рис.2. Схема атомноводородной сварки

Дуга переменного тока зажигается между двумя вольфрамовыми электродами; вдоль каждого из электродов в зону дуги подается струя водорода; основной металл не включен в сварочную цепь и не является электродом дуги. Концы вольфрамовых электродов слегка оплавляются, но плавление при нормальных режимах сварки не получает развития и вольфрам расходуется медленно. Столб дуги резко изогнут как под действием магнитного поля, создаваемого электродами и токам, так и под механическим воздействием водородной струи. Столб окружает ослепительно яркий ореол в форме плоского диска. В столбе и пламени атомноводородной дуги происходит диссоциация молекулярного двухатомного водорода в одноатомный по уравнению h3 = 2H. Эта реакция является эндотермической и связана с поглощением значительного количества тепла. Для осуществления диссоциации одного моля водорода нужно затратить 100 000 кал. Степень диссоциации водорода при нагревании зависит от температуры и быстро возрастает с ее повышением. Диссоциированный водород является, таким образом, носителем значительного количества энергии. При понижении температуры атомарный водород снова превращается в обычный молекулярный двухатомный газ, отдавая при этом тепло, затраченное на диссоциацию, по уравнению:

 

Н + Н = Н₂ + 100 000 кал/моль.

 

Образование молекулярного водорода особенно интенсивно происходит на поверхности металлов, оказывающих каталитическое действие на эту реакцию. Таким образом, если ввести в пламя атомного водорода металлическую пластинку, то ее поверхность быстро расплавится и образуется сварочная ванна. Процесс образования молекулярного водорода из атомного можно назвать горением, и можно говорить о пламени атомного водорода. Нагревание водорода происходит главным образом за счет столба дуги, длину которого стараются увеличить, поэтому напряжение дуги при атомноводородной сварке обычно составляет 70- 150 в, в среднем 100 в. Атомноводородная горелка показана на рис.3.

Вольфрамовые электроды применяют диаметром 1,5 — 4 мм, сварочные токи 10 — 70 а. Защитным газом обычно служат технически чистый водород или смеси, богатые водородом, например, продукт диссоциации аммиака (2NH₃=N₂+ 3Н₂), азотно- водородная смесь, состоящая из 75% водорода и 25% азота. В присутствии водорода не происходит заметного азотирования металла. Расход водорода при сварке 1 — 3 м³/ч.

Основные преимущества атомноводородной сварки

Основными преимуществами атомноводородной сварки можно считать следующие достоинства:

• Качество сварного шва выше, чем при любой электродуговой сварке. Этот метод применяют для изделий, к которым предъявляются повышенные требования по гидроплотности.

• Независимая дуга. Электрический ток не проходит через свариваемые детали.

• Защитно-восстановительная атмосфера. Водород хорошо защищает металл от окисления.

• По измерениям и теоретическим расчетам температура атомноводродного пламени составляет около 3700? С, что значительно выше температуры любого другого газового пламени; например, максимальная температура ацителенокислородного пламени составляет 3200 ?С.

• Величина напряжения может регулироваться расстоянием между электродами.

• Длина факела может составлять 100- 200 мм. Пользуясь различными участками факела можно получать пламя различной температуры.

 

Рис.3. Схема атомноводородной горелки

Основные недостатки атомноводородной сварки:

• Ввиду значительного напряжения атомноводородной дуги для питания ее применяют специальные сварочные трансформаторы с повышенным напряжением холостого хода ( обычно около 300 в ) и со специальными устройствами для защиты сварщика от поражения током.

• При высокой температуре дуги водород довольно легко соединяется с углеродом стали, образуя газообразные углеводороды, в результате чего содержание углерода в наплавленном металле может значительно снизиться, несмотря на хорошую защиту от окисления.

• Сложность процесса зажигания дуги. Необходимо иметь специальное оборудование для вырабатывания, очистки и диссоциации водорода.

• Для питания дуги косвенного действия чаще применяется переменный ток.

• В основном применяется для заготовок малых толщин, а для толстостенных заготовок необходимо вводить в зону сварки присадочный материал.

• Неудобная технологически форма сварочного пламени.

Приоритетная область применения атомноводородной сварки

Главная область применения атомноводородной сварки — использование ее при сварки специальных легированных конструкционных сталей, а также алюминия и его сплавов. При сварке алюминия необходимо применять флюс, так как водород не восстанавливает окись алюминия. Применение атомноводородной сварки технически и экономически целесообразно лишь на материале малых толщин, примерно 1 — 5 мм.

 

Применение водородной сварки

Водород хоть и является распространенным земным элементом, применение его часто сопряжено с особыми мерами предосторожности. Несмотря на это, водород вместо ацетилена в сварочных работах весьма эффективен и при соблюдении инструкции, безопасен. Более того, это безопасная и безвредная технология, ведь объектом горения является водяной пар.

 

Принцип работы

Температура рабочей части горелки способна достигать более 2 500 °С, которая позволяет работать с металлами – резать, паять, сваривать. Аппараты работают от сети с напряжением 220 B или 380 B.

Так как применять водород вместе с кислородом нельзя, аппарат работает от обратного – электрический ток, проходя через воду, делит ее на газообразные составляющие. Затем в горелку подаются водород и кислород, а температура пламени может находиться в диапазоне от 600 до 2600 °С.

Основное отличие от обычной ацетиленовой сварки в том, что водородная сварка не восстанавливает, а окисляет железо.

Сварочные аппараты готовы к работе за несколько минут, довольно просты в эксплуатации, отличаются малыми размерами, но имеют приличную мощность. Большинство аппаратов имеют автоматический и ручной режимы работы. Хотя использование и хранение не несут никакой опасности, при работе с ними правилами техники безопасности пренебрегать нельзя, следует использовать маску, перчатки, надевать робу.

Где находят применение водородные сварочные аппараты

Используются аппараты водородной сварки для выполнения таких видов работ:

• сварка;
• пайка;
• термоупрочнение;
• для порошкового напыления или наплавления;
• резка.

Имея разные режимы работы, такой сваркой можно работать с металлом толщиной до 3 мм.
Ювелиры, мастера по ремонту бытовой техники и дантисты для многих производственных операций и процессов применяют такие сварочные аппараты.

На станциях техобслуживания невозможно использование баллонов с кислородом, поэтому единственно допустимый вариант для сварки – водородные аппараты, которыми восстанавливают кузовные детали автомобилей, радиаторов, ступиц и т.д.

Часто аварийные компании в оперативном ремонте поврежденных магистралей используют аппараты такого типа, позволяющие варить трубы до 5 мм толщиной.

Водородные сварочные устройства снабжены специальной контрольной системой оповещения о критическом уровне электролита и давления с последующей автоматической блокировкой, обеспечивая тем самым пожаро- и взрывобезопасность.

 

Водородная сварка

Водородное пламя может быть прекрасной альтернативой ацетиленовому, с его помощью также можно проводить резку, пайку и сварку. Водородная сварка практически безвредна, причиной тому является пар, являющийся здесь продуктом горения.

Если вы владеете газовой, то водородная сварка не будет для вас слишком затруднительной. Люди пользуются газовой сваркой уже более века, основным горючим газом в ней является ацетилен, однако водород более продуктивен, отличие в том, ацетиленовое пламя способно восстановить железо, а водородное его окисляет.

Водородная сварка происходит с участием кислорода и смеси горючего газа. Сварочная ванна в этом случае покрывается слоем шлака, с шов получается тонким и пористым, сейчас применяются углеводороды, при помощи которых удалось решить эту проблему.

Применение водородной сварки

Водород подходит для сварки железных изделий, но не нержавеющих сталей, так как он растворяется в расплавленном никеле, также такая сварка не подходит для меди, но водородная атмосфера не дает поверхности окисляться.

Сварочный водородный аппарат способен работать от обычной бытовой электросети, прибор работает в автоматическом и ручном режиме. В стандартную горелку по шлангу подается смесь кислорода и водорода, температура пламени регулируется на уровне 600 – 2600 градусов.

Этими аппаратами легко пользоваться, они не требуют частой перезарядки, ими можно начинать пользоваться уже через пару минут, при этом аппарат весьма мощный.

Такая сварка весьма экологична, что отличает ее от ацетиленовой, сильно загрязняющей окружающую среду. Приборы безопасны при хранении и работе, при этом от защитной одежды отказываться не стоит.

Еще одно важное условие перед началом работы, нужно правильно подобрать электроды, все разновидности сварочных электродов уникальны, от их правильного выбора будет во многом зависеть успех работы, при выборе нужно учесть рабочий материал, требуемое качество шва, условия работы и многие другие параметры.

• Такая сварка способна выполнить практически любую задачу по пламенной обработке материала. Эти приборы весьма популярны у ювелиров, стоматологов и специалистов по ремонту холодильников.
• Мощные аппараты позволяют варить материал, толщиной до 3 мм, они постоянно используются на станциях по ремонту различной техники, так как там нельзя использовать кислородные баллоны.
• Водородные аппараты можно использовать для кузовных работ, ремонта батарей, блоков и двигателей. Как только будет достигнут максимально возможный уровень давления электролита, система сама подаст сигнал и аппарат отключится, что обеспечивает высокую пожаробезопасность.

Эта технология обеспечивает намного более чистый рез, по сравнению с пропаном и ацетиленом. Эти аппараты применяются в колодцах тоннелях и метрополитене, там запрещены пропан и ацетилен.

Водородная сварка возможна и при отрицательной температуре. Такой аппарат весьма пригодится дома, но они достаточно дороги, есть и другой вариант, собрать прибор самому.

Водородная сварка своими руками

Водородную смесь можно получить при помощи электролиза водного раствора щелочи, источник тока можно сделать, используя выпрямитель для зарядки аккумулятора от машины.

Электролиз должен происходить в сосуде, дома подойдет стеклянная банка с крышкой из полиэтилена, ее объем может быть от полулитра. В крышке сделайте точки вывода для проводов и пластин электродов, а также для втулки трубки отвода газов.

Далее, герметизируйте все выводы и крышку, для этого можно воспользоваться обычным Моментом. Заполните банку электролитом через щтуцер отвода газов, это можно сделать при помощи шприца.

Гидродозатором может быть второй сосуд, в нем происходит барботирование газов, там они насыщаются парами горючих веществ. Эта смесь отправляется в третью емкость с водой, она является затвором для выхода газов. Газ с кислородом, водородом и горючими веществами будет выходить через медицинскую иголку.

• Температура пламени может доходить до 2500 градусов, но если менять уровень подаваемого напряжения ее можно регулировать.
• Процесс горения должен быть стойким, если изменить напряжение на электродах, поменяется и сила тока, а она влияет на дозу выделения газа.
• При электролизе идет расход воды, а количество щелочи не меняется, она распадается на ионы, что повышает электропроводность раствора.

Топливную смесь можно пополнять обычным медицинским шприцем с иглой. Внутри трубки шприца нужно поместить ватные тампоны, на ее конце и основании, это необходимо, чтобы не было проскока пламени по трубке в сосуд со спиртовым составом.

Выпрямитель можно собрать, соединив диоды по полупериодной сети, для этого подойдет трансформатор с мощностью от 180 Вт, хорошим вариантом будет прибор от старого советского телевизора, удалите вторичные обмотки и намотайте новые, используя толстый медный обмотанный провод.

Сделайте отводы, чтобы регулировать выходное напряжение, обеспечивающее работу электролизера. Температура пламени будет зависеть от состава топлива, можно использовать ацетон или этиловый спирт.

Если вы выбрали ацетон, не ставьте втулки из трубок от гелиевых ручек, они в нем растворятся. Если в смеси будет преобладать кислород, пламя может погаснуть.

Если вы соберете устройство качественно, и оно будет герметичным, то сможет проработать очень долго. Если же вам нужно сварить крупные металлические элементы, то нужно узнать, как делается контактная сварка своими руками, в принципе, это вполне возможно.

Водородная сварка может быть весьма опасной, так как смеси могут взрываться, кислородные редукторы воспламеняться, случаются и обратные удары пламени.

Перед началом работы, нужно четко изучить технику безопасности, это первое, что необходимо для сварки новичку, пренебрегать ею невозможно. Нельзя проводить такую сварку вблизи легко воспламеняющихся веществ.

Если сварка идет в закрытом помещении, нужно часто делать перерывы и выходить на воздух. В закрытом и полузакрытом помещении для удаления газов используйте местные отсосы. Если сварка идет в резервуаре, то обязательно нужен наблюдатель снаружи.

• Все работы проводите только в защитных очках, чтобы не повредить глаза. Если используете газовые баллоны, переносите их на тележке или носилках и используйте защитный колпак.

Они не должны соприкасаться и падать, в зоне сварки не должно быть кислородных баллонов. Всегда используйте редукторы с исправными манометрами, чтобы избежать взрывов.

Пламя горелки при сварке должно быть направлена в сторону от источника питания, если это невозможно, оградите источник при помощи железного щита. Газопроводящие рукава должны находиться вблизи сварщика, в перерывах пламя горелки нужно тушить. Если соблюдать эти простые правила, водородная сварка всегда будет безопасной.

Водородная сварка — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Водородная сварка — дуговая сварка, во время которого дуга горит в атмосфере водорода между двумя неплавящимися вольфрамовыми электродами.

История

Атомно-водородную сварку изобрел в 1925 г. американец Ленгмюр^[1].

Характеристика

При использовании водородной сварки под действием высокой температуры происходит диссоциация молекул водорода. При дальнейшей рекомбинации атомарного водорода в двухатомный высвобождается энергия диссоциации, как дополнительная теплота, что ускоряет процесс сварки. Защита зоны сварки водородом обеспечивает высокое качество шва почти для всех металлов (кроме меди и его сплавов). Зазор между сварными кромками заполняется присадочным металлом.

Атомноводная сварка применяется для образования герметичных и высокопрочных швов.

Вследствие того, что в результате горения выделяется водяной пар, этот вид сварки считается наиболее безопасным, тем не менее применение атомно-водородной сварки ограничено, так как источники питания должны иметь высокое напряжение — около 250—300 В, что опасно для жизни человека; процесс этой сварки трудно поддается механизации.

Тепло, вырабатываемое факелом водородной сварки достаточно, чтобы сварить вольфрам (3422°С), наиболее тугоплавкий металл. Присутствующий водород также выступает в качестве защитного газа, предотвращая окисление и загрязнение углеродом, азотом или кислородом, который может серьезно повредить свойства многих металлов.

Электрическая дуга поддерживается независимо от заготовки или свариваемых деталей. В качестве газообразного водорода применяется обычно двухатомные молекулы (Н2). При температуре вблизи дуги свыше 600 °C водород распадается к атомарной форме, одновременно поглощая большое количество тепла от дуги. Когда атомы водорода ударяют относительно холодную поверхность (зону сварного шва), происходит рекомбинация водорода к его двухатомной форме с высвобождением энергии, связанной с формированием этой связи.

Формы дуги

Дуга в водородной сварке может имеет две формы:

• Cпокойная — без характерного веера. Напряжение менее 20-50 В, расход водорода — 500—800 л/ч.
• Звенящая — с веером пламени, касающимся поверхности изделия. В этой форме дуга издает звук. Напряжение от 60 до 120 В и расход водорода — 900—1800 л/ч.

Литература

• Украинская советская энциклопедия : [в 12 т.] / Гл. ред. М. П. Бажан; редкол .: А. К. Антонов и др. — 2-е изд. — К . : Голов. ред. Уре, 1974—1985.
• Kalpkjian, Serope and Steven R. Schmid. Manufacturing Engineering and Technology textbook Fifth edition. Upper Saddle River: Pearson Education, Inc., 2006
• Atomic Hydrogen Welding (неопр.). Specialty Welds. Дата обращения 26 января 2008.
• «Atomic-Hydrogen Welding», Odhams Practical & Technical Encyclopaedia, 1947, <http://www.lateralscience.co.uk/AtomicH/AHW.html>. Проверено 26 января 2008. 

Архивная копия от 11 января 2008 на Wayback Machine

Ссылки

Примечания

Водородная сварка — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Водородная сварка — дуговая сварка, во время которого дуга горит в атмосфере водорода между двумя неплавящимися вольфрамовыми электродами.

История

Атомно-водородную сварку изобрел в 1925 г. американец Ленгмюр^[1].

Характеристика

При использовании водородной сварки под действием высокой температуры происходит диссоциация молекул водорода. При дальнейшей рекомбинации атомарного водорода в двухатомный высвобождается энергия диссоциации, как дополнительная теплота, что ускоряет процесс сварки. Защита зоны сварки водородом обеспечивает высокое качество шва почти для всех металлов (кроме меди и его сплавов). Зазор между сварными кромками заполняется присадочным металлом.

Атомноводная сварка применяется для образования герметичных и высокопрочных швов.

Вследствие того, что в результате горения выделяется водяной пар, этот вид сварки считается наиболее безопасным, тем не менее применение атомно-водородной сварки ограничено, так как источники питания должны иметь высокое напряжение — около 250—300 В, что опасно для жизни человека; процесс этой сварки трудно поддается механизации.

Тепло, вырабатываемое факелом водородной сварки достаточно, чтобы сварить вольфрам (3422°С), наиболее тугоплавкий металл. Присутствующий водород также выступает в качестве защитного газа, предотвращая окисление и загрязнение углеродом, азотом или кислородом, который может серьезно повредить свойства многих металлов.

Электрическая дуга поддерживается независимо от заготовки или свариваемых деталей. В качестве газообразного водорода применяется обычно двухатомные молекулы (Н2). При температуре вблизи дуги свыше 600 °C водород распадается к атомарной форме, одновременно поглощая большое количество тепла от дуги. Когда атомы водорода ударяют относительно холодную поверхность (зону сварного шва), происходит рекомбинация водорода к его двухатомной форме с высвобождением энергии, связанной с формированием этой связи.

Формы дуги

Дуга в водородной сварке может имеет две формы:

• Cпокойная — без характерного веера. Напряжение менее 20-50 В, расход водорода — 500—800 л/ч.
• Звенящая — с веером пламени, касающимся поверхности изделия. В этой форме дуга издает звук. Напряжение от 60 до 120 В и расход водорода — 900—1800 л/ч.

Литература

• Украинская советская энциклопедия : [в 12 т.] / Гл. ред. М. П. Бажан; редкол .: А. К. Антонов и др. — 2-е изд. — К . : Голов. ред. Уре, 1974—1985.
• Kalpkjian, Serope and Steven R. Schmid. Manufacturing Engineering and Technology textbook Fifth edition. Upper Saddle River: Pearson Education, Inc., 2006
• Atomic Hydrogen Welding. Specialty Welds. Проверено 26 января 2008.
• «Atomic-Hydrogen Welding», Odhams Practical & Technical Encyclopaedia, 1947, <http://www.lateralscience.co.uk/AtomicH/AHW.html>. Проверено 26 января 2008. 

Ссылки

Примечания