شعله اکسی هیدروژن بسیار کارآمد می تواند به عنوان یک جایگزین با کیفیت برای شعله اکسی استیلن در فرآیندهای جوشکاری، برش و لحیم کاری باشد. تا حدی، جوشکاری هیدروژن-اکسیژن می تواند جایگزینی برای جوشکاری در یک محیط گاز بی اثر شود. این روش برخلاف روش های استاندارد، عملاً بی ضرر است، زیرا محصول احتراق در این فرآیند بخار است. جوش هیدروژنی را خودتان انجام دهید برای مجریان با مهارت نیازی به بازآموزی طولانی مدت ندارد، یک توضیح مختصر کافی است
تاریخچه جوشکاری گاز حدود صد سال است. استیلن گاز قابل احتراق اصلی در همه جا بود. دانشمندان تحقیقاتی نشان داده اند که استفاده از هیدروژن به جای استیلن به شما این امکان را می دهد که هنگام جوشکاری فولادهای کربنی و سایر مواد بهره وری و کیفیت بالایی داشته باشید. جوشکاری گاز هیدروژنی نوعی شعله کاری مواد با استفاده از مخلوطی از گاز قابل احتراق و اکسیژن است.
مشکل این بود که شعله استیلن-اکسیژن نسبت به آهن مذاب در حال کاهش است، در حالی که شعله هیدروژن-اکسیژن در حال اکسید شدن است. حوضچه جوش، زمانی که هیدروژن به عنوان گاز سوخت استفاده می شد، با یک لایه پیوسته از سرباره پوشانده شد، درز متخلخل و شکننده شد. این مشکل با استفاده از مواد آلی با قابلیت اتصال اکسیژن حل شد. هیدروکربن هایی با نقطه جوش در محدوده 30-80 درجه شروع به استفاده به عنوان چنین افزودنی کردند. اینها می توانند بنزین، هگزان، هپتان، تولوئن، بنزن باشند. مقدار مورد نیاز برای فرآیند بسیار ناچیز است.
پس از حل مسائل فنی، مخلوط گاز برای جوشکاری به دلیل فقدان منبع موثر هیدروژن یک مشکل باقی ماند. استفاده از سیلندرهای هیدروژن به شدت زیان آور است. علاوه بر این، چنین سیلندرهایی منبع افزایش خطر هستند. هیدروژن مایع می تواند باعث سرمازدگی شدید شود، غلظت بالای این ماده باعث خفگی و سرگیجه می شود. همچنین یکی از ویژگی های خطرناک شعله هیدروژن نامرئی بودن در نور روز است. تنها با کمک سنسورهای خاص می توان آن را تعیین کرد.
راه حل مشکل الکترولیزها بود - دستگاه هایی که با کمک انرژی الکتریکی به شما امکان می دهند بلافاصله هیدروژن و اکسیژن را با نسبت بهینه دریافت کنید. مشکل بعدی حجیم بودن تجهیزات لازم برای تولید مقدار کافی مخلوط قابل احتراق برای مقاصد صنعتی بود. دستگاه های تلفن همراه موجود در گذشته تنها می توانستند نیازهای جواهرسازان و تکنسین های دندانپزشکی را برآورده کنند. دستگاه های ثابت با قابلیت جوشکاری فلز با ضخامت 5-6 میلی متر حدود 300 کیلوگرم وزن داشتند. در پایان قرن گذشته یک الکترولایزر متحرک ایجاد شد که به کمک آن جوشکاری گاز قابل حمل با زمان کارکرد کافی بدون سوخت گیری و عملکرد قابل قبول در شرایط صنعتی و در سایت های ساختمانی امکان پذیر شد.
دستگاه های جوشکاری گاز هیدروژن-اکسیژن الکترولیزهایی هستند که در آنها آب تحت تأثیر الکتریسیته به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شود. تجهیزات جوشکاری را می توان از منبع تغذیه خانگی یا سه فاز استفاده کرد. مخلوطی از هیدروژن و اکسیژن از طریق یک شیلنگ به مشعل جوشکاری اکسی استیلن هدایت می شود. جوهر جوشکاری گاز با استفاده از هیدروژن مانند جوشکاری گاز معمولی است. دستگاه جوش هیدروژن - اکسیژن
تنها تفاوت در استفاده از مخلوط هیدروژن-اکسیژن به جای مخلوط های معمول استیلن-اکسیژن و پروپان-اکسیژن است.
جوشکاری دستگاه های هیدروژن-اکسیژن با ظرفیت های مختلف، حل تقریباً تمام وظایفی را که قبل از عملیات شعله تنظیم می شود، ممکن می سازد. آنها با کمک آنها: جوشکاری، سطح کاری، لحیم کاری، تقویت حرارت، پاشش پودر و سطح پودری، برش اکسیژن - دستی و ماشینی را انجام می دهند. حالت های مختلف جوشکاری گاز با هیدروژن امکان انجام طیف وسیعی از کارها را فراهم می کند - از جوشکاری میکروسکوپی و میکرولحیم کاری با شعله ای به نازکی یک سوزن تا ضخامت حدود 300 میلی متر. عملکرد دستگاه ها در دو حالت دستی و اتوماتیک قابل انجام است.
حتی دستگاه های قابل حمل کوچک با چنین توان کم - 1.8 کیلو وات، که از یک شبکه خانگی دو فاز مصرف می شود، می تواند مشکل جوشکاری و برش ورق های سیاه و تا 2 میلی متر ضخامت را حل کند. دمای شعله خالص را می توان به راحتی از 600 تا 2600 درجه تنظیم کرد. چنین الکترولیزهایی در بین دندانپزشکان، جواهر فروشان، تعمیرکاران واحدهای سردخانه محبوب هستند.
مدل‌های قدرتمندتر دستگاه‌های جوش هیدروژن-اکسیژن، که امکان جوشکاری فلز تا ضخامت 3 میلی‌متر را فراهم می‌کنند، در ایستگاه‌های خدماتی که استفاده از سیلندرهای اکسیژن و پروپان انفجاری ممنوع است، محبوبیت پیدا کرده‌اند. یک سیستم کنترل عملکرد ساده به شما امکان می دهد هنگام تعمیر بلوک های موتور، رادیاتورها، هاب ها، در حین کار بدنه، از دستگاه در غیر قابل دسترس ترین مناطق استفاده کنید. در صورت رسیدن به حد مجاز فشار و الکترولیت، سیستم کنترل داخلی سیگنال می دهد. دستگاه به طور خودکار از منبع تغذیه جدا می شود. چنین اقدامات احتیاطی ایمنی دوگانه آتش و انفجار را فراهم می کند.
برای کارگران اورژانس، دستگاه های خاصی ساخته شده است که در صورت عدم وجود شبکه سه فاز، ضخامت دیواره تا 5 میلی متر را امکان پذیر می کند. از این الکترولیزها می توان برای جوشکاری نواحی معیوب ریخته گری چدن و غیرآهنی، برش دستی و ماشینی فلزات با ضخامت دیواره تا 30 میلی متر استفاده کرد. چنین روشهای جوشکاری گاز با تامین شعله پیش گرمایش کاتر از دستگاه و تامین اکسیژن برش از سیلندر انجام می شود. این فناوری به شما امکان می دهد برش تمیزتری نسبت به استفاده از استیلن و پروپان داشته باشید. در این فرآیند، هیچ کربوریزه شدن و سخت شدن فلز وجود ندارد، هیچ سوراخی و انتشار اکسید نیتروژن که جو را آلوده می کند، وجود ندارد. چنین مدل هایی از الکترولیزها امکان برش اکسیژن ایمن را در تونل ها، چاه ها، متروها، جایی که استفاده از پروپان و استیلن ممنوع است، ممکن می سازد. برخی از این نوع دستگاه ها امکان کار در دمای منفی محیط را فراهم می کنند.
ویدئوی جوشکاری با گاز هیدروژن به وضوح پیشرفت فرآیند جوشکاری را با استفاده از الکترولیز نشان می دهد.
سازندگان مدرن تجهیزات جوش گازی دستگاه های جوش الکترولیز آب را ارائه می دهند که دارای مزایای متعددی نسبت به روش های جوشکاری سنتی با استفاده از پروپان و استیلن هستند.
استفاده از ژنراتورها و سیلندرهای استیلن صرفاً در صحرا و در صورت عدم وجود منابع تغذیه به مصلحت است. در همه موارد دیگر، تجهیزات جوشکاری گاز حجیم را می توان با دستگاه های بسیار کارآمد، راحت و بادوام که با برق و آب تغذیه می شوند جایگزین کرد.
طراحی این دستگاه دارای تعداد بیشتری از صفحات کار، صفحات جانبی اصلاح شده و اتصالات قابل اعتماد برای خروج مخلوط گاز قابل احتراق) است، اما یک الکترولیز که بر اساس همان اصل کار می کند.
برای کسانی که برای اولین بار با چنین دستگاهی روبرو می شوند، فکر می کنم مفید است که با کلی ترین اصطلاحات (و یادآوری بقیه) توضیح دهیم که جوهر چنین ساختارهایی چیست. و او بسیار ساده است.
بین تخته های جانبی که توسط چهار ناودانی به هم متصل شده اند، صفحات فلزی-الکترودهایی وجود دارد که توسط حلقه های لاستیکی از هم جدا شده اند. حفره سلولی داخلی چنین باتری 1/2 ... 3/4 حجم است که با محلول آبی ضعیف قلیایی (KOH یا NaOH) پر شده است. ولتاژ اعمال شده به صفحات از منبع جریان مستقیم باعث تجزیه (الکترولیز) محلول، همراه با آزاد شدن فراوان هیدروژن و اکسیژن می شود. این مخلوط گازها با عبور از یک قفل مایع مخصوص (شکل 1a)، بیشتر به مشعل می رود و با سوختن، به دست آوردن دمای بالا را ممکن می کند که برای بسیاری از فرآیندهای تکنولوژیکی (به عنوان مثال، برش و جوشکاری) ضروری است. فلزات)، - حدود 1800 درجه سانتیگراد.
عکس. 1. دستگاه برای برش و جوشکاری، کار بر روی محصولات الکترولیز محلول قلیایی ضعیف:
الف - بلوک دیاگرام، ب - طراحی تمام شده خانگی:
1 - منبع تغذیه با ولتاژ تصحیح شده برق، 2 - الکترولیز، 3 - کرکره مایع، 4 - مشعل گاز، 5 - آمپرمتر، 6 - روشن شدن دستگاه، 7 - شستی تغییر حالت کار (تغییر مرحله در توان تحویلی به بار)، 8 - کنترل شستی پتانسیومترها، 9 - براکت ذخیره سیم برق در حالت تا شده، 10 - جعبه چوبی قابل حمل، 11 - دوشاخه.
عملکرد سلول به غلظت قلیایی در محلول و عوامل دیگر بستگی دارد. و مهمتر از همه - بر اساس اندازه و تعداد صفحات الکترود، فاصله بین آنها، که به نوبه خود توسط پارامترهای واحد منبع تغذیه تعیین می شود - قدرت و ولتاژ (بر اساس 2 ... 3 ولت در هر شکاف گالوانیکی بین دو بشقاب در کنار هم قرار گرفته اند).
طرح‌های منبع DC که من پیشنهاد می‌کنم برای تولید در یک "کارگاه خانگی" و برای افراد مبتدی که خودتان آن را انجام می‌دهند در دسترس هستند. آنها می توانند حتی یک الکترولیز "هشتاد سلولی" (چنین الکترودهای صفحه ای دارای 81 قطعه) و حتی بیشتر از آن - یک "سی سلولی" کارکرد قابل اعتماد را تضمین کنند. گونه ای که نمودار مدار آن در شکل نشان داده شده است. 4، همچنین تنظیم قدرت برای هماهنگی بهینه با بار را آسان می کند: در مرحله اول - 0 ... 1.7 کیلو وات، در مرحله دوم (هنگامی که SA1 روشن است) - 1.7 ... 3.4 کیلو وات.
و صفحات الکترولیزر در اندازه های مناسب - 150x150 میلی متر ارائه می شود. آنها از آهن سقف با ضخامت ساخته شده اند
0.5 میلی متر علاوه بر خروجی گاز 12 میلی‌متری، چهار سوراخ نصب دیگر (به قطر 2.5 میلی‌متر) در هر صفحه ایجاد می‌شود که در حین مونتاژ، سوزن‌های بافندگی یا بافندگی دوچرخه درون آنها رزوه می‌شوند. دومی برای مرکزیت بهتر صفحات و واشرها مورد نیاز است و بنابراین در مرحله نهایی مونتاژ از ساختار حذف می شود.
شکل 2. الکترولایزر (گزینه "هشتاد سلولی"):
1 - تخته جانبی (پلای وود، s12، 2 عدد)، 2 - گونه شفاف (پلکسی گلاس، s4، 2 عدد)، 3 - صفحه الکترود (قلع، s0.5؛ 81 عدد)، 4 - حلقه آب بندی جداکننده ( لاستیک 5 میلی متری مقاوم در برابر اسید و قلیایی، 82 عدد)، 5 - آستین عایق (لوله کامبریک 6.2x1، L35، 12 عدد)، گل میخ 6 - مگابایت (4 عدد)، مهره 7 - مگابایت با واشر قفلی (8 عدد) .)، 8 - لوله خروجی مخلوط گاز قابل احتراق، 9 - محلول کمی قلیایی (2/3 حجم داخلی سلول)، 10 - خروجی تماس (مس تصفیه شده، 2 عدد)، 11 - اتصالات ("فولاد ضد زنگ" ) 12 - مهره اتصال M10، 13 - واشر اتصال ("فولاد ضد زنگ")، 14 - کاف (لاستیک مقاوم در برابر اسید و قلیایی)، 15 - گردن پرکننده ("فولاد ضد زنگ")، 16 - مهره اتصال M18، 17 - پرکننده واشر گردن ("فولاد ضد زنگ")، 18 - واشر آب بندی (لاستیک مقاوم در برابر اسید و قلیایی)، 19 - درپوش پرکننده ("فولاد ضد زنگ")، 20 - واشر آب بندی (لاستیک مقاوم در برابر اسید و قلیایی).
در واقع، قبل از اینکه "آب مشعل" مانند لامپ ادیسون راحت و قابل اعتماد شود، مجبور شدم خیلی سرم را بشکنم: آن را روشن کردم - کار کرد، خاموش کرد - از کار افتاد. نوسازی نه خود الکترولیز، بلکه مهر و موم مایع متصل به آن در خروجی، به خصوص مشکل ساز بود. اما کافی بود استفاده از آب را که کلیشه ای شده بود، به عنوان مانعی در برابر انتشار شعله به درون باتری سازنده گاز (از طریق لوله اتصال) کنار گذاشت و بلافاصله به استفاده از نفت سفید روی آورد. به آرامی پیش رفت
چرا نفت سفید را انتخاب کنید؟ اولاً به این دلیل که برخلاف آب، این مایع در مجاورت قلیایی کف نمی کند. ثانیا، همانطور که تمرین نشان داده است، اگر قطرات نفت سفید به طور تصادفی در شعله مشعل بیفتد، دومی خاموش نمی شود - فقط یک فلاش کوچک مشاهده می شود. بالاخره ثالثاً: «جداکننده» مناسب بودن، نفت سفید، در کرکره بودن، از نظر آتش سوزی ایمن است.
در پایان کار، در زمان استراحت و غیره. مشعل خاموش می شود البته خلاء در الکترولیز تشکیل می شود و نفت سفید از مخزن سمت راست به سمت چپ جریان می یابد (شکل 3). سپس - باربراسیون هوا، پس از آن مشعل را می توان تا زمانی که دوست دارید ذخیره کرد: در هر زمانی که آماده استفاده است. وقتی روشن می شود، گاز روی نفت سفید فشار می آورد که دوباره به مخزن سمت راست جریان می یابد. سپس حباب گاز شروع می شود ...
شکل 3. کرکره نفت سفید و اصل عملکرد آن
(الف - هنگامی که الکترولیز در حال کار است، ب - در لحظه خاموش شدن دستگاه):
1 - سیلندر (2 عدد)، 2 - دوشاخه (2 عدد)، 3 اتصالات ورودی، 4 - اتصالات خروجی، 5 - نفت سفید، 6 - آداپتور (لوله فولادی).
لوله های اتصال در دستگاه - PVC. فقط یک شلنگ لاستیکی نازک به خود مشعل منتهی می شود. بنابراین پس از خاموش کردن برق، کافی است این "لاستیک" را با دستان خود خم کنید - و شعله که در نهایت یک پنبه سبک بیرون می دهد، خاموش می شود.
و یک نکته ظریف دیگر اگرچه منبع تغذیه (نگاه کنید به شکل 4) قادر به تامین برق برای بار 3.4 کیلووات است، بسیار نادر است که آماتورها از چنین قدرت بزرگی استفاده کنند. و برای اینکه "الکترونیک" را تقریباً بیکار نکنید (در حالت تصحیح نیمه موج، هنگامی که خروجی 0 ... 1.7 کیلو وات است)، مفید است که منبع تغذیه دیگری از الکترولیز را در اختیار داشته باشید - کوچکتر و ساده تر (شکل 5).
شکل 4. نمودار شماتیک واحد منبع تغذیه.
در واقع، این یکسو کننده قابل تنظیم با دو نیمه موج است که برای بسیاری از افراد خانگی شناخته شده است. علاوه بر این، با موتورهای به هم پیوسته (مکانیکی) پتانسیومترهای 470 اهم. از نظر ساختاری، چنین اتصالی را می توان با استفاده از یک قطار دنده ساده با دو چرخ دنده textolite یا با استفاده از یک دستگاه پیچیده تر مانند ورنیر (در رادیو خانگی) انجام داد.
شکل 5. یک نوع منبع تغذیه با استفاده از تریستور و یک ترانسفورماتور خانگی در مدار.
ترانسفورماتور موجود در منبع تغذیه خانگی است. مجموعه ای از SH16x32 ساخته شده از فولاد ترانسفورماتور به عنوان سیم مغناطیسی استفاده شد. سیم پیچ ها شامل: اولیه - 2000 چرخش PEL-0.1؛ ثانویه - 2x220 نوبت PEL-0.3.
تمرین نشان می دهد: دستگاه خانگی در نظر گرفته شده برای برش و جوشکاری گاز، حتی با شدیدترین عملیات، می تواند برای مدت زمان طولانی به درستی کار کند. درست است، هر 10 سال یکبار تعمیر و نگهداری کامل مورد نیاز است، عمدتاً به دلیل الکترولیز. صفحات دومی که در یک محیط تهاجمی کار می کنند با اکسید آهن پوشیده شده اند که شروع به عمل به عنوان عایق می کند. ما باید بشقاب ها را بشوییم و سپس روی یک چرخ سنباده تمیز کنیم. علاوه بر این، چهار مورد از آنها (نزدیک قطب منفی) را جایگزین کنید، که توسط بقایای اسیدی خورده شده و در نزدیکی "منهای" جمع می شوند.
استفاده از سوراخ های به اصطلاح تخلیه (به جز پرکننده و خروجی گاز) نیز به سختی قابل توجیه است، که در هنگام توسعه دستگاه مورد توجه قرار گرفت. به همان اندازه اختیاری است که برای جمع آوری قلیایی فوق تهاجمی انباشته شده، قوطی ها را در طرح دستگاه جمع آوری کنید. علاوه بر این، عملکرد طراحی "بدون قوطی" نشان می دهد که بیش از نصف لیوان از این "مایع مضر" نمی تواند در یک دوره 10 ساله در پایین کرکره نفت سفید جمع شود. قلیایی انباشته شده حذف می شود (به عنوان مثال، در حین تعمیر و نگهداری)، و قسمت بعدی نفت سفید خالص در شاتر ریخته می شود.
V.Radkov، تاتارستان
MK 03 1997
جوشکاری هیدروژنی نوعی شعله درمانی است. ویژگی متمایز آن احتراق شعله در اتمسفر هیدروژنی است. تا به امروز، در بین انواع شعله درمانی، این روش محبوب ترین است.
بسیار کارآمد است و به عنوان یک جایگزین عالی برای جوش استیلن عمل می کند. علاوه بر این، می توانید یک دستگاه جوش با دستان خود در خانه بسازید که آن را جالب تر می کند.
جوشکاری هیدروژنی مزایای زیادی نسبت به سایر آنالوگ ها دارد. مزیت اصلی آن این است که در حین احتراق مشعل جوش، بخار آب آزاد می شود، بنابراین ایمن ترین است.
علاوه بر این، این فناوری دمای عملیاتی بالایی را فراهم می کند، به این معنی که به شما امکان می دهد با فلزات نسوز بیشتری کار کنید. جوش هیدروژنی را می توان به راحتی در خانه استفاده کرد، زیرا هر کسی می تواند با دست خود یک دستگاه جوش بسازد.
یکی دیگر از متداول ترین روش های مورد استفاده، جوش استیلن است.
تکنولوژی جوشکاری هیدروژنی
در عین حال، هیدروژن در بسیاری از موارد به دلیل ویژگی های آن ارجحیت بیشتری دارد:
با وجود مزایای بی شمار جوشکاری هیدروژن اتمی، این جوشکاری خالی از اشکال نیست. مهمترین آنها مشکلات کار با محصولات مس، برخی فولادهای آلیاژی و همچنین با مواد عظیم است.
جوشکاری شعله با سوزاندن یک مخلوط گازی انجام می شود. رایج ترین مورد استفاده جوش استیلن است. این بر اساس اکسیداسیون کاربید در آب است.
هنگامی که دمای پایین مورد نیاز است، مانند هنگام کار با قطعات کوچک یا فلز نازک، از پروپان استفاده می شود. از سیلندر وارد محفظه اختلاط و سپس به مشعل می شود.
اکسیژن به همان محفظه تامین می شود و از احتراق گاز پشتیبانی می کند. با تنظیم فشار اکسیژن می توان به دمای احتراق تا 3000 درجه دست یافت که نه تنها امکان جوشکاری، بلکه برش فلز را نیز فراهم می کند.
عیب این کار نیاز به استفاده از سیلندر گاز است. این امر محدودیت هایی را برای استفاده از جوشکاری در بسیاری از شرایط سخت ایجاد می کند.
واحد جوش هیدروژنی
اصل عملیات جوشکاری هیدروژنی بر اساس فرآیند جداسازی آب به هیدروژن و اکسیژن است. در نتیجه ترکیب مجدد هیدروژن تک اتمی به هیدروژن دو اتمی، انرژی آزاد می شود که جوشکاری را تسریع می کند.
ناحیه جوش توسط هیدروژن از اکسیژن محافظت می شود که اکسیداسیون سطح را از بین می برد و درزهای صاف را تضمین می کند.
استفاده از سیلندرهای هیدروژن برای رفتینگ خطرناک است. نشت در فضاهای بسته ممکن است باعث خفگی یا سرگیجه شود. همچنین انفجاری است.
تولید هیدروژن لازم برای عملکرد دستگاه جوش مستقیماً در محل جوشکاری در محفظه الکترولیز انجام می شود. در صورت استفاده صحیح از تجهیزات و رعایت نکات ایمنی این خطرات را از بین می برد.
جوش هیدروژنی به طور گسترده در شرایط دشوار استفاده می شود: تونل ها، معادن، فاضلاب. استفاده از سیلندرهای پروپیلن-استیلن در چنین کارهایی به دلیل خطر بالای نشت مخلوط و انفجار آن غیرممکن است.
تجهیزات الکترولیز خالی از این کاستی ها بوده و در این زمینه ها کاربرد فراوانی دارند.
استفاده از دستگاه های جوش هیدروژنی بسیار ساده است. آنها نیازی به شارژ مجدد مکرر ندارند و به سرعت به دمای عملیاتی می رسند.
علاوه بر این، آنها می توانند از یک شبکه خانگی کار کنند، که آنها را برای کاربر معمولی بسیار جذاب می کند. به خصوص با توجه به این که جوشکاری هیدروژنی را می توان با دست مطابق یکی از بسیاری از طرح های جوشکاری الکترولیتی موجود در اینترنت انجام داد.
جوش هیدروژنی برای هر صنعتگری مفید است. دستگاه برش هیدروژنی یک قطعه گران قیمت است. علاوه بر این، دستگاه های موجود در بازار اغلب برای قطعات کوچک، به ویژه برای جواهرات، مناسب نیستند.
راه برون رفت از این وضعیت این است که با دست خود جوش هیدروژنی اتمی انجام دهید. تمام قطعات مورد نیاز برای ایجاد چنین دستگاهی را می توان به راحتی در هر فروشگاه سخت افزاری خریداری کرد. بنابراین، بیایید به نحوه انجام آن در خانه نگاه کنیم.
نصب برای جوشکاری با هیدروژن.
دستگاه جوش هیدروژنی در نتیجه احتراق هیدروژن به دلیل تفکیک محلول آبی قلیایی کار می کند.
این فرآیند در ظرفی انجام می شود که یک شیشه نیم لیتری برای آن مناسب است. باید با یک پوشش پلاستیکی با دو سوراخ ساخته شده برای خروجی تماس از الکترودها بسته شود.
تمام سرنخ ها باید محکم بسته شوند. برای این اهداف، چسب "Moment" مناسب است.
همانطور که می توانید از نوارهای چهار سانتی متری فولاد ضد زنگ استفاده کنید. برای بالاترین عملکرد دستگاه جوش، لازم است از کل حجم مایع استفاده شود.
برای این کار، صفحات در امتداد لبه های بالا و پایین سوراخ شده و با ناودانی دی الکتریک به یکدیگر متصل می شوند. پایانه ها روی بلوک حاصل ساخته می شوند: دو منهای واقع در لبه ها و یک قطب بین آنها.
هر پایانه خم شده و با یک پیچ روی ظرف ثابت می شود. پایانه های منبع تغذیه روی این پیچ ها پرتاب می شوند.
ظرف باید با یک سرنگ با مایع کار از طریق اتصالات خروجی گاز پر شود. الکترولیت یک مخلوط 8-10٪ از هیدروکسید سدیم در آب مقطر است. در حین کار الکترولیز، دمای مایع کار محلول قلیایی معمولاً از 80 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.
ظرف دوم به عنوان یک توزیع کننده آب عمل می کند. در آن، گازها با بخارات مواد قابل احتراق اشباع می شوند. سپس مخلوط به دست آمده به ظرف سوم پر از آب معمولی فرستاده می شود. این عملکرد یک دریچه برای انتشار گازها را انجام می دهد.
یک سوزن معمولی پزشکی می تواند به عنوان یک نازل استفاده شود که از طریق آن اکسیژن، هیدروژن و مواد قابل احتراق خارج می شود.
یک باتری 12 ولتی معمولی می تواند به عنوان منبع جریان استفاده شود. این گزینه برای کار با فلز با ضخامت ثابت عالی است.
نقطه ضعف آن ناتوانی در کنترل قدرت شعله است، زیرا عملکرد آن توسط تولید هیدروژن و اکسیژن تعیین می شود که به قدرت جریان بستگی دارد.
انتخاب شارژر باتری خودرو ارجحیت بیشتری خواهد داشت. برای کار با صفحات فلزی نازک یا جواهرات، شارژ را می توان روی 3 ولت تنظیم کرد.
شما می توانید جوش هیدروژنی را با اکسیژن از یک شبکه معمولی 220 ولت تغذیه کنید، که به شما امکان می دهد از این دستگاه در خانه استفاده کنید.
نمودار شماتیک دستگاه جوش هیدروژنی.
برای انتخاب هیدروژن و اکسیژن عرضه شده به مشعل، از ظرف دیگری استفاده می شود - محفظه تبادل.
در داخل لازم است 3 سوراخ ایجاد کنید:
طراحی ظرف اضافی نیز باید به دقت مهر و موم شود. گازها و مایعات نباید از طریق مهر و موم هیدروژن ژنراتور هیدروژن نشت کنند. این هم به کمک «لحظه» حل می شود.
برای ساخت مشعل می توانید از شلنگ لاستیکی معمولی استفاده کنید. از طریق آن است که هیدروژن و اکسیژن از محفظه تبادل به نازل منتقل می شود. به عنوان یک نازل، می توانید از یک سوزن از سرنگ یا قطره چکان استفاده کنید. دومی انتخاب ارجح خواهد بود زیرا دیواره های این سوزن ضخیم تر است.
شیلنگ باید با اتصالات محفظه تعویض و پایه سوزن محکم ثابت شود. این با گیره به دست می آید. پس از اتمام تمام عملیات مونتاژ دستگاه، می توانید شروع به آزمایش آن کنید.
الکترولیز سیال کار به سرعت شروع می شود. در عرض چند دقیقه امکان شعله ور شدن شعله انتهای نازل وجود خواهد داشت. تنظیم شعله با تغییر ولتاژ روی دستگاه انجام می شود.
در بسیاری از موارد، استفاده از جوش هیدروژنی راحت تر از سایر روش های شعله است. مخصوصاً زمانی که صحبت از کار از خانه به میان می آید، اهمیت پیدا می کند.
شرح بالا در مورد نحوه ساخت یک مشعل هیدروژنی با دستان خود به همه صنعتگرانی که می خواهند چنین دستگاهی بسازند کمک خواهد کرد. این امر باعث صرفه جویی قابل توجهی در خرید یک نسخه فروشگاهی جوش می شود.
علاوه بر این، یک برش هیدروژنی خود ساخته برای کار با وسایل کوچک امیدوارکننده تر است. جوشکاری هیدروژنی سازگار با محیط زیست است و تولید آن نیاز به نیروی کار زیاد و هزینه های بالایی ندارد.
همچنین روش مشابه جوش استیلن است و تسلط بر آن کار سختی نخواهد بود.
هیدروژن گازی بی بو و بی رنگ، نسبت به هوا بسیار سبک، با رسانایی حرارتی بالا، رایج ترین عنصر شیمیایی است که در همه جا حاضر است.
جوشکاری هیدروژنی - این فناوری جوشکاری گاز بر اساس اصل تجزیه الکتروشیمیایی آب به هیدروژن و اکسیژن است.
فرآیند جوشکاری دارای راندمان عالی است و جایگزین مناسبی برای جوشکاری با استفاده از استیلن و اکسیژن می باشد. این به دسته فناوری های بی ضرر تعلق دارد، زیرا عنصر احتراق بخار آب است. علاوه بر این، دمای دهانه مشعل به 2600 درجه سانتیگراد می رسد که امکان جوش، لحیم کاری و حتی برش فلزات آهنی را فراهم می کند.
به عنوان مشعل، هر دو استاندارد اکسیژن-استیلن، سری GS و تولید دستی استفاده می شود. در این حالت، نوک باید مطابق با عملکرد نصب گاز و ضخامت سازه ای باشد که قرار است جوش داده شود.
اصل عملیات.
دستگاه های تولید هیدروژن برای جوشکاری از شبکه 220 ولت و 380 ولت کار می کنند. نکته اصلی این است که جریان الکتریکی که از آب می گذرد آن را به اجزای گازی تقسیم می کند. مخلوط گاز با عبور از کولر، رطوبت موجود را متراکم می کند. بخارات هیدروکربن ها مانند بنزین، الکل یا سایرین به گاز باقی مانده وارد می شود. مخلوط گاز حاصل از طریق شیلنگ های لاستیکی وارد مشعل جوش می شود. مقدار مخلوط گاز توسط تنظیم کننده جریان کنترل می شود. اما فشار در الکترولیز می تواند به دلیل عدم تطابق بین سطح مقطع نازل مشعل و عملکرد دستگاه افزایش یابد. و اگر این فشار از مقدار 0.4 اتمسفر بیشتر شود، سنسور الکترونیکی جریان الکترولیز را خاموش می کند. به نوبه خود، قطر نوک باید مطابق با سوراخ انژکتور ساخته شده در دسته مشعل باشد.
در صورت نیاز به افزایش راندمان الکترولایزر، مقدار یک بار قلیایی به آب وارد می شود. فقط 150 گرم یک و نیم لیتر آب مقطر. افت سطح الکترولیت توسط یک سنسور الکترونیکی نظارت و سیگنال می شود. برای به دست آوردن یک جریان گاز قدرتمند، به یک منطقه بزرگ از الکترودها نیاز است. این، اگرچه - 1000 سانتی متر مکعب خواهد بود. در مجموع برای کاتد و آند، با قدرت جریان تا 15A. در جریان بالا، جوش الکترولیت ممکن است رخ دهد که نامطلوب است. انتخاب صفحه فلزی نیز مهم است. منبع تغذیه باید از طریق LATR با ترانسفورماتور کاهنده تا 110 ولت تامین شود.
بنابراین گاز مشتعل می شود و با دریچه اکسیژن به آن اضافه می شود تا شعله ای به شکل و اندازه و رنگ دلخواه به دست آید.
مشارکت هیدروژن در اثر شعله گاز بر روی فلزات نیازی به سیلندرهای گاز حجیم ندارد (وزن یک سیلندر اکسیژن 70 کیلوگرم، یک سیلندر استیلن 95 کیلوگرم است). علاقه به جوشکاری شعله به دلیل تولید انبوه دستگاه های تلفن همراه که مخلوط اکسیژن-هیدروژن بر اساس هیدرولیز آب تولید می کنند، در حال افزایش است. ماده اولیه برای تولید آنها محلول قلیایی KOH 35±5 درصد است. به راحتی از متان طبیعی بدست می آید. این ماده به مقدار زیاد به عنوان یک محصول جانبی در صنایع متالورژی و کلر به دست می آید.
در روزهای اولیه صنعت پالایش نفت، هیدروژن از H2SO4 در کارخانه های اسید تولید می شد. گاز تولید شده همچنین برای جوشکاری لوله های سربی (ذوب t = 360 درجه سانتیگراد)، ورق های آستر، پوشش سربی سطوح داخلی و خارجی تجهیزات مورد استفاده قرار گرفت.
دامنه کاربرد.
علیرغم برخی مشکلات مرتبط با استفاده عملی از هیدروژن، این گاز در زمینه تولید جوش نیز کاربرد وسیعی دارد.
حوزه اولویت این فناوری جوش فولادهای آلیاژی خاص و آلیاژهای آلومینیوم است. این نوع جوش هم از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی مفید است. اما برای محصولات و سازه ها فقط تا ضخامت 5 میلی متر. به طور کلی، نام بردن از یک حوزه فعالیت که در آن بدون استفاده از هیدروژن امکان پذیر باشد، دشوار است.
این فناوری ضروری شده است و تقاضای زیادی در این زمینه پیدا کرده است:
- فناوری موشکی و فضایی؛
- صنعت هواپیماسازی؛
- صنایع شیمیایی؛
- رشته پزشکی؛
- متالورژی
جوشکاری هیدروژنی با گرم شدن آهسته یکنواخت فلز مشخص می شود. این استفاده از آن را در تولید جوش تعیین می کند:
- فولادهای آلیاژی و کم کربن با ضخامت بیش از 5 میلی متر؛
- فلزات غیر آهنی و نجیب؛
- فولادهای ابزاری که نیاز به گرمایش تدریجی و خنک کنندگی آهسته دارند.
- فولادها و چدن های مخصوص که نیاز به گرمایش یکنواخت کل سطح محصول جوش داده شده و خنک شدن آهسته با قرار دادن قطعه در زغال سنگ دارند. در غیر این صورت، ممکن است ریزترک روی جوش ایجاد شود.
- برش لحیم کاری و کارهای سطحی.
- جواهرات و جهت دندان؛
- تعمیر لوله ها و قطعات تجهیزات برودتی
- لحیم کاری قاب های فلزی و آب بندی آمپول های پزشکی.
- تعمیر بدنه تجهیزات خودرو؛
- پردازش شیشه ها، از جمله کوارتز؛
- مناطق دیگر.
مزایای تکنولوژی:
1. کاملا بی ضرر، زیرا محصول احتراق بخار آب است.
2. مواد مصرفی - آب در حجم کم و کار مداوم به مدت 200 ساعت.
3. ظرفیت بزرگ، فشار پایدار، مناسب برای استفاده و کنترل قدرت.
4. کیفیت بالای جوش، با هزینه کم و وزن سبک تجهیزات.
5. کارایی در مقایسه با تجهیزات اکسی استیلن.
6. امکان انجام کار در چندین پست به طور همزمان.
7. پشتیبانی خودکار از حالت کار و فشار گاز مورد نیاز در سیستم.
8. دستگاه ها با دسترسی به حالت عملیاتی در 1±5 دقیقه کار می کنند.
9. دستگاه ها هم در حین جوشکاری و هم در زمان نگهداری طولانی مدت قابل انفجار نیستند.
معایب:
1. بهره وری پایین هنگام جوشکاری فلز ضخیم و نیاز به گرمایش، منطقه نسبتاً بزرگتری از محصول برای جوشکاری.
2. فقط با فلز با ضخامت کم کار کنید.
3. شکل شعله گاز ناکارآمد.
بهره وری بالا را می توان با انتخاب صحیح بخش نازل در رابطه با ضخامت قطعه کار جوش داده شده به دست آورد.
- توده اضافی مواد افزودنی هیدروکربنی دمای شعله را کاهش می دهد و کمبود آنها منجر به جوشیدن حمام و تشکیل اکسیدها می شود.
- استفاده از مواد پرکننده آلیاژی با منگنز و سیلیکون؛
- انتخاب لحیم کاری مربوط به فلز؛
- آماده سازی سطح اجباری برای لحیم کاری؛
- همیشه از تنظیم کننده "مقدار مخلوط" روی بلوک الکترولیز استفاده کنید.
اما آیا ارزش آن را دارد که چرخ را دوباره اختراع کنیم اگر شرکت "DP Air Gas" وجود داشته باشد. این او است که تامین کننده اصلی گازهای صنعتی برای کشورهای CIS و اتحادیه اروپا است. متخصصان این شرکت همیشه راه های واقعی برای حل مشکلات هیدروژن را توصیه و پیشنهاد می کنند.
فناوری های مدرن اخیرا سعی در استفاده از سوخت های سازگار با محیط زیست دارند که آسیب جدی به محیط زیست وارد نمی کند، این الزام در مورد جوشکاری نیز صدق می کند. پس از همه، مهم است که روند کار نه تنها کارآمد، بلکه ایمن نیز باشد.
یک جایگزین عالی برای شعله استیلن، شعله هیدروژنی با استفاده از اکسیژن است. جوش هیدروژنی روشی عالی برای جوشکاری فلزات مختلف است، اتصال قوی ایجاد می کند و در عین حال هیچ بخار مضری در طی آن ساطع نمی شود. اما هنوز، قبل از استفاده از آن، ویژگی های مهم را فراموش نکنید.
جوشکاری هیدروژنی یک فناوری بی ضرر است، زیرا در حین سوزاندن قوس فقط از یک جزء شیمیایی استفاده می شود - هیدروژن یا بخار آب. اما این مزیت چندین ویژگی منفی دارد. به عنوان مثال، قسمت بالای قطعه کار را می توان با یک لایه سرباره پوشاند. همچنین، ممکن است جوش خیلی نازک باشد.
برای تقویت پیوند از ترکیبات آلی اتصال دهنده اکسیژن استفاده می شود. محبوب ترین آنها تولوئن، بنزین یا بنزن هستند. آنها در مقادیر کم مورد نیاز خواهند بود، به همین دلیل، جوشکاری با استفاده از هیدروژن بسیار ارزان تر از سایر کارهای شعله گاز خواهد بود.
قوس در حین جوشکاری در اتمسفر هیدروژنی بین دو الکترود تنگستن غیر قابل مصرف می سوزد. با توجه به اینکه در طول روز شعله یک ماده قابل احتراق قابل مشاهده نیست، اغلب از سنسورهای هیدروژن ویژه استفاده می شود. از سیلندرهای بزرگ و سنگین گاز استفاده نکنید، زیرا می توانند اثرات مضری برای سلامتی داشته باشند و برای زندگی انسان خطرناک باشند.
این عامل بود که باعث شد بسیاری از متخصصان بهینه ترین راه حل را پیدا کنند - آنها شروع به استفاده از دستگاه های ویژه ای کردند که با آب پر شده است. تحت تأثیر الکتریسیته، مایع به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. مناسب ترین آنها الکترولیزها بودند.
این یک دستگاه جوش هیدروژنی است که در آن آب به دو عنصر تشکیل دهنده تقسیم می شود، در حالی که تعداد آنها نسبت بهینه است. پس از هدایت تقطیر از طریق جریان الکتریکی، فرآیند تجزیه رخ می دهد.
دستگاه هایی که قبلاً مورد استفاده قرار می گرفتند ابعاد بزرگی داشتند. دستگاه هایی که می توانستند ورق های فلزی به ضخامت 6 میلی متر را جوش دهند، حدود 300 کیلوگرم وزن داشتند. این باعث ناراحتی زیادی شد، بنابراین بعداً سازه های متحرک ایجاد شد که کار جوشکاری را بسیار تسهیل کرد.
جوشکاری هیدروژنی خود را انجام دهید ویژگی های مثبت زیادی دارد که هر جوشکار تازه کار باید درباره آنها بداند. مهمترین آنها عبارتند از:
جوشکاری روی آب را می توان با دست انجام داد اما این کار مستلزم تهیه تجهیزات لازم است. کیفیت و استحکام جوش و همچنین مقاومت در برابر سایش کل سازه به آن بستگی دارد. مناسب ترین گزینه استفاده از دستگاه جوش هیدروژن-اکسیژن است.
اگر در بین مدل های داخلی دستگاه های جوشکاری در نظر بگیریم، محصول یک تولید کننده داخلی به نام "لیگ" محبوب به حساب می آید. دستگاه ها می توانند با برق 220 ولت تغذیه شوند، آب مقطر معمولی برای آنها مناسب است که به عنوان سوخت استفاده می شود.
در زیر یک اصل مختصر از عملکرد این تجهیزات آورده شده است:
جوشکاری هیدروژن اتمی یکی از انواع فرآیند جوشکاری هیدروژنی است. در طی آن، فرآیند تفکیک رخ می دهد - تجزیه هیدروژن مولکولی به اتم.
برای اینکه یک مولکول هیدروژن تجزیه شود، به مقدار کافی انرژی حرارتی نیاز است. باید در نظر داشت که حالت اتمی هیدروژن پایداری کمی دارد، می تواند برای کسری از ثانیه دوام بیاورد. و پس از آن، هیدروژن اتمی دوباره به حالت مولکولی می رسد.
در طی بازیابی مقدار زیادی گرما آزاد می شود که در جوشکاری هیدروژن اتمی استفاده می شود. برای گرم کردن و ذوب شدن مواد جوش داده شده به گرما نیاز است.
معمولا در عمل، این فرآیند با استفاده از جوشکاری الکتریکی و دو الکترود غیر مصرفی انجام می شود. اما برای به دست آوردن جریان مورد نیاز برای شروع قوس، می توانید از یک دستگاه جوش معمولی استفاده کنید.
فرآیند جوشکاری با استفاده از هیدروژن دارای تفاوت‌های ظریف و ویژگی‌های زیادی است که ابتدا مطالعه آنها مهم است. در واقع، این مطمئن ترین و مطمئن ترین راه برای جوش دادن سازه است. علاوه بر این، این فناوری نه تنها برای فلزات غیر آهنی و فولاد، بلکه برای سایر مواد نیز قابل استفاده است.
