Водородная сварка своими руками

Изготовление водородной сварки

Газовая сварка позволяет аккуратно накладывать швы на тонкий металл. Смена сопла с разным диаметром выходного отверстия дает возможность производить работы как на трубах, так и на узких элементах. Но у пропан-ацетиленового пламени есть предел — существуют ограничения по использованию баллонов в замкнутом пространстве под землей в тоннелях. Еще обычным пламенем не получится припаять сильно мелкие детали ювелирных украшений. Поэтому применяется водородная сварка. Метод аналогичен с ацетиленовым пламенем, и его легко освоить. Для реализации используется несложное оборудование. Возможна водородная сварка своими руками, что пригодится для ремонтных работ на дому или в небольших мастерских.

b_97a42d1a

Суть и особенности

Газовая сварка происходит за счет горения газообразного вещества. Чаще всего применяют ацетилен в баллонах или из генератора, где карбид окисляется водой. Там, где требуется меньшая температура пламени на тонких изделиях, или в случае проведения работ по резке металла, используется газ пропан. Он подается по шлангам в трубку горелки и воспламеняется от поджига спичкой.

По второй шланге из соседнего баллона в смесительную камеру подается кислород. Он не горюч, но поддерживает пламя первого газообразного вещества. За счет высокого давления, можно разгонять температуру огня до 3000 градусов. Им можно выполнять сварку или резку. В качестве побочного действия в воздух выделяются продукты горения смеси.

По такому же принципу функционирует и водородная сварка, только вместо ацетилена по каналам горелки движется водород. Его опасно использовать в баллонах, ввиду легкой взрываемости большого объема газа. Утечка водорода и скопление в низине может привести к удушью и сильному головокружению. Поэтому его производят на месте сварки в специальной емкости. Для этого применяют углеводороды:

  • гексан;
  • бензол;
  • толуол;
  • гептан;
  • бензин.

Проведение тока по этим жидкостям между двумя электродами дает достаточно водорода для сварки и резки, и безопасно в закрытых помещениях. Электролизный процесс позволяет уменьшить количество шлака в сварочной ванне, которого возникает очень много из-за чистого водорода в баллонах. В результате шов получается плотным, без сильных пор. Для толстых металлов используются горелки с дополнительной подачей кислорода. В сварке мелких элементов достаточно только того, что получено в электролизере. Электрический разряд разделяет жидкость и содействует выработке как водорода, так и кислорода в виде пара. Им, в зажженном состоянии, и осуществляются работы.

Применение метода

Сварка водородом широко применяется в сложных условиях. Это могут быть тоннели метро, шахты, глубокие монтажные колодцы и коллекторы. Доставка баллонов в такие места либо невозможна, либо это чревато утечкой и взрывом. Сварочный метод с использованием электролиза позволяет безопасно проводить подобные работы. Горящим веществом является пар, абсолютно безвредный для человека и окружающей среды.

Смена сопла на меньший диаметр, вплоть до иголки, делает возможным ювелирные работы, такие как:

  • пайка шва золотых колец;
  • ремонт цепочек;
  • создание крепежных элементов для инкрустирования.

Этот вид пламени применяется в стоматологическом деле, для пайки металлических протезов. На производстве им обрабатывают стеклянные изделия. Больше всего водородная сварка подходит для углеродистой стали и дорогих металлов. Хорошо выполняется резка материалов как большой толщины на мощных моделях, так и тоненьких пластин игольчатыми соплами.

Преимущества водородной сварки

Сварка водородом завоевала широкое применение в определенных кругах благодаря следующим особенностям:

  • аккуратные тонкие швы;
  • возможность вести сварку и пайку на ювелирных украшениях;
  • отсутствие вреда для органов дыхания человека;
  • легкое небольшое оборудование, удобное для транспортировки;
  • возможность вести работы в замкнутом пространстве, где запрещены другие технологии по сварке;
  • пламя хорошо воздействует на все виды углеродистой стали и драгоценные металлы;
  • для продолжительной работы не требуется частой перезарядки;
  • возможность осуществлять резку материалов;
  • подобный аппарат легко собрать своими руками.

Водородная сварка, несмотря на столько преимуществ, имеет и несколько минусов. Маленькие горелки и узкие сопла способны работать только на тонких деталях. Чтобы вести сварку на толстых изделиях требуются мощные аппараты, с дополнительной подачей кислорода. При сваривании меди швы характеризуются многочисленными порами. Этот же дефект проявляется на легированных сталях. Пламя от чистого водорода трудно разглядеть невооруженным глазом.

Создание водородной сварки своими руками

Чтобы производить мелкие сварочные работы водород-кислородным пламенем в домашних условиях потребуется смастерить небольшой аппарат по расщеплению жидкости и добыче этих газов. Свой электролизер можно сделать по разным схемам сложности. Самая простая состоит из двух емкостей и источника тока.

0def54ed2644-bsam-09-20105d-2

Основная емкость

Первая тара должна быть хорошо герметизирована. Она заполняется раствором едкого натра. Это гидроксид, который больше известен как щелочь. Соотношение с дистиллированной водой составляет 1/10. Именно этого будет достаточно для расщепления и получения газов, позволяющих полноценно вести сварку и пайку.

Емкость необходимо снабдить электродами, которые будут погружены в жидкость и, находясь под напряжением, запускать процесс добычи газа. Электродами могут быть пластины из нержавейки, шириной в 40 мм и толщиной 2-3 мм. Потребуется сделать наборную конструкцию, которая позволит одновременно задействовать весь объем жидкости в таре. Для этого ряд пластин, просверливается по верхнему и нижнему краю и соединяется длинными шпильками на диэлектриках. На сборном блоке делается три клеммы: два минуса по краям и один плюс по центру.

Верх каждой из трех клемм загибается под 90 градусов и болтом крепится к крышке емкости. С другой стороны на эти болты будут накидываться клеммы от источника тока. В нижней части тары проделывается отверстие и монтируется штуцер, обжимаемый гайками и резиновыми прокладками с каждой части стенки. В него вставляется трубка для подпитки электролита. В крышку емкости врезается второй штуцер на аналогичном креплении, по трубке которого будет отток пены и газа в обменную камеру. Когда основная емкость готова, происходит закрытие крышки, чтобы при вспенивании жидкость не брызгала.

Источник тока для водородной сварки

Источником тока может быть простой аккумулятор на 12 V. Но это не позволит регулировать силу пламени, ведь выработка водорода и кислорода будут производиться на одинаковом уровне. Для сварки и резки на постоянной толщине металла этого хватит, а вот на тонких элементах потребуется регулировка. Поэтому лучше воспользоваться зарядным устройством для машинных аккумуляторов, настроив его на 3 V. Это даст возможность варить тонкие пластины и ювелирные украшения.

Запитывать его можно от бытовой сети в 220V. Для работы с толстыми сталями потребуется трехфазная сеть и более мощное зарядное устройство. Но в небольшой мастерской можно обойтись и аккумуляторами меньших значений тока.

Обменная камера

9da2d2699f8d

Чтобы отбирать выработанный газ и подавать его в горелку, используется вторая емкость. В ней вырезается четыре отверстия:

  • Верхняя горловина для заливки и дозаправки жидкости.
  • Нижний штуцер для подачи электролита в основную емкость.
  • Верхний штуцер для принятия пены, газа, и остатков электролита.
  • Штуцер на крышке для подачи водорода и кислорода на горелку.

После сборки всех трубок и крышек, конструкцию необходимо загерметизировать, чтобы жидкость и пары газа не просачивались наружу. Это достигается путем хороших прокладок под штуцеры и клея «Момент», которым заливается крышка основной камеры. Используемые материалы должны быть устойчивы к щелочной среде.

Изготовление горелки

Чтобы осуществлять сварку и пайку водородом потребуется резиновый шланг по которому смесь паров будет поступать на рабочий элемент в руках сварщика. Последним может послужить обычная иголка от капельницы, имеющая более толстые стенки. Край шланги насаживается на пластиковый стержень основания иглы и затягивается хомутом. Второй хомут устанавливается на штуцер с обменной камерой.

92fe9defe5db

Когда все коммуникации собраны, можно приступать к испытанию аппарата. На клеммы накидываются контакты от источника тока и подается напряжение. Электролиз начинается очень быстро и уже через пару минут можно пытаться поджигать пламя на конце иглы. Чтобы регулировать силу горения уменьшают либо увеличивают напряжение на аппарате. Водородное пламя отличается длинной структурой факела и необходимо приловчиться подносить его к изделию не обжигая окружающие детали.

Сварка водородом служит хорошей альтернативой пропану и кислороду, позволяя выполнять ювелирные работы с аккуратной пайкой. Резкой можно создавать разнообразные узоры на металле. А экологическая чистота делает этот метод безопасным в замкнутых помещениях без вентиляции.

Понравилась статья ?
122 голоса
Поделись с друзьями
0
2
1
Похожие публикации
Комментарии
Андрей 01/06/2017
Решил сэкономить и сделать аппарат самому. В качестве первой емкости использовал стеклянную банку. Диаметр иглы делал 0,6мм
Оставьте комментарий
Форма защищена с попомщью google invisible reCaptcha.