Водородная пайка: Водородная сварка — сущность и характеристика процесса

Содержание

Атомно-водородная сварка | Сварка и сварщик

Атомно-водородная сварка. Плавление металла происходит за счет тепла, выделяемого при превращении атомарного водорода в молекулярный водород, и за счет тепла независимой дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами.


1 — электроды; 2 — мундштуки горелки; 3 — зона превращения атомарного водорода в молекулярный; 4 — молекулярный водород, поступающий из мундштуков; 5 — зона диссоциации водорода на атомарный
Схема процесса атомно-водородной сварки

Атомно-водородная сварка была изобретена в 1925 г. американцем Лангмюром.

Во время нагревания водорода при соприкосновении его с раскаленной вольфрамовой нитью лампочки, как это имело место в первых исследованиях Лангмюра, происходит диссоциация молекул водорода на атомы.

Особенно интенсивную диссоциацию (61-62% всего нагретого водорода) Лангмюру удалось получить в вольтовой дуге, образованной в атмосфере водорода между двумя вольфрамовыми электродами. Атомное состояние водорода неустойчивое, оно длится доли секунды. Воссоединение атомов в молекулы сопровождается выделением тепла, которое было поглощено при диссоциации.>

Тепловой эффект от излучения дуги и от сгорания молекулярного водорода в наружной зоне пламени незначителен по сравнению с эффектом рекомбинации атомов водорода.

Температура атомно-водородного пламени составляет ~ 3700° С, что по концентрации тепла приближает этот способ сварки к сварке в среде защитных газов. Водород при этом способе сварки передает тепло от дуги к изделию вначале за счет поглощения его при реакции диссоциации, а затем путем выделения при рекомбинации атомов водорода. Высокая активность водорода обеспечивает хорошую защиту металла шва от вредного воздействия кислорода и азота воздуха.

При атомно-водородной сварке дуга горит между двумя вольфрамовыми электродами, расположенными под углом. В зону дуги можно подавать чистый водород или азотно-водородные смеси, получаемые при диссоциации аммиака. Питание дуги осуществляется от источников переменного тока. Из-за высокого охлаждающего действия реакции диссоциации водорода и высокого потенциала ионизации водорода напряжение источника питания дуги, требуемое для ее зажигания, должно быть 250-300 В. Напряжение горения дуги 60-120 В. Сила тока дуги 10-80 А.

Широкий диапазон изменения напряжения горения дуги мало сказывается на величине изменения силы тока. Напряжение горения дуги зависит от расхода водорода и расстояния между вольфрамовыми электродами.

Зажигание дуги осуществляется коротким замыканием вольфрамовых электродов, обдуваемых водородом, или, лучше, замыканием электродов на угольную (или графитовую) пластинку при обдувании струей газа, так как в этом случае обеспечивается легкое зажигание дуги и не требуется повышенного напряжения холостого хода источника питания. После зажигания дуги расстояние от концов электродов до поверхности изделия устанавливают в пределах 4-10 мм. Это зависит от мощности атомно-водородного пламени и толщины свариваемого металла.


а — спокойной; б — звенящей
Формы дуги

Дуга может быть спокойной (рис. а), когда нет в дуге характерного веера, и звенящей (рис. б), когда веер пламени касается поверхности свариваемого изделия и дуга издает резкий звук. Для спокойной дуги напряжение не превышает 20-50 В и расход водорода 500-800 л/ч, для звенящей дуги — 60-120 В и 900-1800 л/ч соответственно.

При атомно-водородной сварке выполняют следующие виды сварных соединений: стыковые с отбортовкой и без отбортовки кромок, угловые, тавровые и нахлесточные.

Высоту отбортовки принимают равной двойной толщине свариваемого листа. Угловые соединения выполняют с применением присадочной проволоки или без нее. При сварке толщин более 3 мм на стыковых и тавровых соединениях рекомендуется выполнять скос кромок под углом ≥45°.

Обычно атомно-водородную сварку рекомендуется применять для сварки металлов и сплавов толщиной 0,5-5-10 мм. Этим способом хорошо свариваются малоуглеродистая и легированная сталь, чугун, алюминиевые, магниевые сплавы. Хуже свариваются медь, латунь из-за склонности к насыщению водородом и испарению цинка. При сварке алюминия и сплавов на его основе необходимо применить флюсы, состоящие из солей щелочных металлов. Металлы с высокой химической активностью к водороду, например Ti, Zr, Та и др., нецелесообразно сваривать атомно-водородной сваркой.

Атомно-водородная сварка обеспечивает получение сварных соединений со свойствами, близкими к свойствам основного металла.

Техника выполнения швов при атомно-водородной сварке подобна технике газовой сварки, т. е. может быть осуществлена как правым, так и левым методами.

Атомно-водородную сварку можно осуществлять в нижнем и вертикальном положениях, по режимам приведенным в таблице

Режимы (ориентировочные) атомно-водородной сварки

Толщина листа, ммДиаметр электрода, ммСила тока, АСредний расход водорода, л/чРабочее давление водорода, кгс/см2
до 123012000,055
до 3 4014000,064
до 5350
1500
0,068
до 6-8 6016000,073
до 8-1047017500,080
св. 10 8018500,085

Установка для атомно-водородной сварки состоит из атомно-водородного аппарата, баллона с водородом, водородного редуктора, горелки и пускорегулирующей аппаратуры.


1 — атомно-водородный аппарат; 2 — баллон с водородом; 3 — горелка; 4 — токоподвод; 5 — шланг для подачи водорода
Схема установки для атомно-водородной сварки

При горении дуги в смеси водорода и азота в состав установки входит еще баллон с аммиаком, крекер для получения азотно-водородной смеси из аммиака, аммиачный вентиль, водоотделитель и осушитель для газа. Водород с воздухом образует взрывные смеси, поэтому все соединения трубопроводов, вентилей, шлангов должны быть надежными, а помещения, где производится работа, хорошо вентилируемые.


1 — корпус; 2 — сосуд, питающий пост азотно-водородной смесью; 3 — нагреватель; 4 — труба с катализатором; 5 — катализатор; 6 — электродвигатель; I — баллон с аммиаком; II — крекер; III — водоотделитель; IV — азотно-водородный аппарат
Схемы крекера (а) и установки (б) для сварки азотно-водородной смесью

При соединении водорода с углеродом в условиях сварочной дуги происходит обезуглероживание металла. Поэтому в производственных условиях вместо чистого водорода применяют смеси водорода с азотом. Для расщепления аммиака на водород и азот используют аппараты-крекеры (см. рис. а), в которых расщепление происходит при 600 °С в присутствии катализатора — железной стружки. Из крекера смесь газов поступает в очиститель (см. рис. б) и далее в осушитель, где азотно-водородная смесь, пройдя слой хлористого кальция, поступает по резиновому шлангу в сварочную горелку.

Технические характеристики аппаратов для атомно-водородной сварки

Тип аппаратаТип горелкиНоминальное напряжение, В
Пределы регулирования силы тока, А
Номинальная мощность, кВт
ГЭ-1-2ГЭГ-2-222030-8318,3
ГЭ-2-2ГЭГ-1-126020-7515,6
АВ-40Г12-122015-4910,7
АГЭС-75ГЭГ-1-130020-10022,6

Известны аппараты для атомно-водородной сварки типа ГЭ-1-2, ГЭ-2-2, АВ-40, АГЭС-75, техническая характеристика которых приведена в таблице.

Атомно-водородная сварка широко применялась в самолетостроении, химическом машиностроении и других отраслях промышленности. В настоящее время из-за значительного прогресса других способов сварки атомно-водородная сварка применяется редко.

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.

Водородная сварка. Суть процесса и преимущества технологии.

В настоящее время сваривать, резать и паять детали можно не только ацетиленовым пламенем. Сегодня, все чаще прибегают к использованию водородного. Это обусловлено тем, что атомно водородная сварка является абсолютно безвредной. Водородный сварочный аппарат позволяет производить сварку быстро и эффективно, при этом работа характеризуется абсолютной безопасностью. В статье рассмотрим как произвести водородную сварку своими руками.

Содержание статьи

Особенности процесса сварки водородом

газовая сварка

Начнем с того, что сварка водородом является разновидностью газопламенной. Газовая сварка своими руками активно применяется уже на протяжении многих лет. Горючим газом здесь выступает ацителин. При водородной сварке вместо ацителина применяется водород, который смешивается с кислородом. Такой метод оказался более эффективным. В результате получается тонкий и качественный шов, однако, у подобного способа есть один минус, который заключается в том, что в процессе сварки в сварочной ванне образуется много шлака. Чтобы этого не происходило в газовую смесь добавляют небольшое количество органических веществ, которые гасят кислород. В качестве таких веществ обычно используются углеводороды, температура кипения которых варьируется в промежутке 30-80°С: бензин, гексан, гептан, бензол.

Еще одной трудностью, с которой приходилось сталкиваться при сварке водородом стал выбор эффективного источника подачи газа. Использовать водородный баллон нецелесообразно и к тому же очень опасно.

сварочный аппарат для водородной сварки

Сжиженный водород при сильной концентрации может вызывать у человека такие симптомы как: удушье и головокружение!

Еще один минус состоит в том, что пламя такого газа абсолютно незаметно днем. Поэтому кислородный сварочный аппарат может работать с применением датчиков.

Обратите внимание! Водородная сварка своими руками может использоваться для соединения деталей из малоуглеродистых сталей, железа. Для сваривания изделий из нержавейки она не пригодна.

Способы применения водородного сварочного аппарата

Сварочный водородный аппарат может функционировать как от электрической трехфазной сети, так и от бытовой. Также применяется в ручном и автоматическом режимах. В процессе работы в горелку подаются смесь кислорода и водорода, температурный режим пламени составляет 600-2500°С.

Стоит отметить, что атомно-водородная сварка с таким аппаратом отличается простотой использования. Обычно нужный рабочий режим задается в считанные минуты, что зависит от требуемого расхода газа и температуры в месте, где производится процесс. При сварке водородом, в отличие от ацетилена, окружающая среда не загрязняется вредными веществами. Это обусловлено тем, что приборы, в которых как горючее выступает углеводород, выделяют только чистый пар. Работает аппарат благодаря водороду, который вырабатывается в самом приборе. Он образуется за счет того, что вода (которая заливается вручную) расщепляется на атомы кислорода и водорода, в результате чего образуется газовая смесь с большой энергией, которая необходимо для проведения сварки. Для эффективной работы такого устройства нужно 1,5 литра дистиллированной воды и электричество.

Несмотря на то, что водородный сварочный аппарат безопасен, в процессе эксплуатации стоит надеть защитную одежду и очки.

Используя такие приборы можно выполнить такие процедуры как: пайка, сваривание, порошковое напыление, наплавка, кислородная резка. Исходя из того, какой рабочий режим выбрать, можно выполнить самые разные по сложности работы: от соединения деталей маленькой толщины до резки толстых и прочных стальных листов. Помимо основного своего предназначения, такие аппараты активно применяются у стоматологов, ювелиров, мастеров по ремонту холодильников, а также во время кузовных работ, при обслуживании и ремонте радиаторов и т.д.

Высокая безопасность сварочных работ обеспечивается благодаря тому, что в комплектацию устройства входит система автоматического отключения, которая отключает прибор, если рабочее давление превысит норму.

Достоинства и недостатки водородной сварки

Соединение деталей подобным способом обладает множеством преимуществ, о которых нельзя не упомянуть:

  • высокая эффективность,
  • безопасность выполнения сварочных работ,
  • экологичность, поскольку в атмосферу не выделяются вредные токсины,
  • аппараты компактные и удобные в управлении,
  • подходят для обработки деталей, выполненных из различных материалов: сталь, стекло, чугун, цветные металлы,
  • работают на воде, для нормального бесперебойного функционирования не требуются другие составляющие,
  • сварочный аппарат не нужно перезаряжать.

Несмотря на большое количество плюсов, выделяются и некоторые недостатки:

  • маленькие горелки могут применяться исключительно для тонких изделий, для толстых деталей нужны мощные сварочные аппараты,
  • если вы соединяете детали из меди или из легированной стали, то полученные швы будут сопровождаться множеством пор,
  • пламя от чистого водорода практически невозможно рассмотреть невооруженным глазом.

Правила безопасности при сварке водородом

Несмотря на то, что в статье неоднократно упоминалось о том, что водородная сварка своими руками – это безопасный процесс, все же пренебрегать мерами осторожности не стоит, т.к. это чревато воспламенением кислородных редукторов и как следствие взрывом.

Поэтому стоит соблюдать следующие правила:

  • Следите за тем, чтобы газовая горелка не находилась слишком близко к воспламеняющимся и огнеопасным веществам.
  • Если процесс производится в небольшом помещении, то делайте перерывы и периодически выходите на свежий воздух.
  • Осуществляя сварочные работы обязательно надевайте защитные очки, иначе яркие лучи могут негативно сказаться на состоянии сетчатки и кровеносной оболочке глаз. Разбрызгивающийся металл и шлак очень опасны для открытых глаз.
  • Если вы используете газовые баллоны, то перевозите их на тележке и обязательно надевайте на них защитный колпак. Важно, чтобы во время перевозки баллоны не соприкасались друг с другом и не падали. В участке, где металл сваривается или режется нельзя хранить кислородные баллоны.
  • Осуществляя сварку водородом, горелку надо держать по направлению к противоположной стороне от источника питания. Если вы не в состоянии соблюсти это правило, то оградите источник посредством железного щита.
  • Если во время работы вы делаете перерыв, то пламя горелки обязательно надо тушить.

Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что технология выполнения соединения металлов посредством водородной сварки идентична газовой. Однако, атомно водородная сварка значительно расширила спектр возможностей выполнения различных процессов. Если выполнять все условия эксплуатации, то в конечном результате можно получить качественный и прочный шов при полной безопасности и безвредности как для окружающей среды, так и для людей, выполняющих сварку.

Водородная пайка — это… Что такое Водородная пайка?

Водородная пайка
Hydrogen brazing — Водородная пайка.

Термин, иногда используемый, чтобы обозначить пайку твердым припоем в содержащей водород атмосфере, обычно в печи; использование соответствующего названия процесса является предпочтительным.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО «Профессионал», НПО «Мир и семья»; Санкт-Петербург, 2003 г.)

.

  • Hydrogen brazing
  • Hydrogen damage

Смотреть что такое «Водородная пайка» в других словарях:

  • Hydrogen brazing — Hydrogen brazing. См. Водородная пайка. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт Петербург, 2003 г.) …   Словарь металлургических терминов

  • Металлообработка — Металлообработка  процесс работы с металлами по созданию отдельных частей, сборочных узлов или больших структур (металлоконструкций). Термин охватывает широкий диапазон различных действий от построения кораблей и мостов до изготовления… …   Википедия

  • Соединённые Штаты Америки — (США)         (United States of America, USA).          I. Общие сведения          США государство в Северной Америке. Площадь 9,4 млн. км2. Население 216 млн. чел. (1976, оценка). Столица г. Вашингтон. В административном отношении территория США …   Большая советская энциклопедия

  • лазерная технология — [laser engineering] совокупность технологических процессов и устройств для обработки материалов с использованием лазерного излучения разных режимов действия: импульсивного, импульсно периодического и непрерывного при плотности мощностью до 1… …   Энциклопедический словарь по металлургии

Водородная сварка – ООО «ЦСК»

Главная|Энциклопедия сварки|В|Водородная сварка

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

Атомно-водородную сварку изобрел в 1925 году американец Ленгмюр. Технология основана на распаде воды на две составляющие водород и кислород.

 

 

Данная технология относится к категории безвредных, поскольку в процессе горения дуги задействован один химический элемент – водород (точнее, водяной пар).

Однако, если просто использовать водород в качестве топлива вместо ацетилена, то сварочная ванна может покрыться толстым слоем шлака, а сварочный шов будет тонким и пористым. Для усиления используются органические соединения, связывающие кислород. Например, бензин, бензол, толуол и другие.

 

Дуга в водородной сварке может иметь две формы:

Спокойная (без характерного веера). Напряжение ниже 20-50 В, расход водорода – 500-800 л/ч,

Звенящая (с веером пламени, касающимся поверхности изделия). В этой форме дуга издает звенящий звук. Напряжение от 60 до 120 В, расход водорода – 900-1800 л/ч.

 

Достоинства водородной сварки:

редкая перезарядка сварочного аппарата,

оперативный вход в рабочий режим (до 5 минут в зависимости от расхода газа и атмосферных параметров),

высокая мощность при малых габаритах оборудования,

экологическая чистота (в отличие от сварки ацетиленом, когда выделяются токсичные пары азота, отравляющие организм),

сварочный аппарат относится к классу пожаробезопасного оборудования,

конструкция и принцип действия препятствуют возгоранию и взрыву установки,

широкий ассортимент материалов для обработки (цветмет, чугун, сталь, стекло и даже керамика),

— окисление свариваемых участков исключено,

доступность главного расходного элемента – воды,

для бесперебойной работы требуются только источник тока и вода (желательно дистиллированная).

 

Основные элементы оборудования для сварки водородом:

горелка,

шланг,

заправочное устройство,

запасное сопло,

охладитель-обогатитель.

 

Преимуществом водородной сварки, выгодно выделяющим её от других типов сварки, является экологическая чистота используемых элементов и безопасность во время работы.

 

Источник: wikimetall.ru

Атомно-водородная сварка

Подвидом дуговой сварки выступает сварка водородная. Технология основана на распаде воды до двух составляющих — водорода и кислорода. В чем специфика работы? Чем водородная сварка отличается от дуговой, а чем на нее похожа? Какое оборудование используется для работы? В данном материале вы найдете ответы на эти и другие вопросы.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 330
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/vodorodnaya-svarka.html

Особенности водородной сварки

Данная технология относится к категории безвредных, поскольку в процессе горения дуги задействован один химический элемент — водород (точнее, водяной пар). Однако за этим преимуществом кроется пара недостатков технологии. Например, поверх заготовки может образоваться слой шлака, либо сварочный шов будет тонким. Чтобы его усилить, применяют связывающие кислород органические соединения вроде толуола, бензина или бензола. Их понадобится малое количество, поэтому водородная сварка обойдется сварщику дешевле, чем другой тип газопламенной обработки.

Дуга при сварке горит в атмосфере водорода между двух неплавящихся вольфрамовых электродов. Пламя горючего элемента незаметно при дневном свете, поэтому часто применяют специальные датчики. Крупные и тяжелые баллоны с газом не используются, поскольку за их эффективностью кроется опасность для здоровья работника. Зато возникает необходимость вместо емкостей применять аппараты, заполненные водой, в которых под действием электричества жидкость распадалась бы на водород и кислород.

Решение было найдено — им стал электролизер. Это подвид сварочного аппарата, где вода распадается до двух составляющих, причем в оптимальной пропорции. Происходит диссоциация после проведения через дистиллят электрического тока. Ранние разработки удивляли громоздкостью — электролизеры могли сварить металлические листы толщиной до 6 мм, при этом весили более 300 кг. Позже создали передвижные модели, благодаря которым процесс соединения деталей стал эффективнее.

Подвидом водородной сварки выступает атомно-водородная. Обычно применяется при соединении чугунных или стальных деталей, отличается повышенной экзотермией. Редко применяется на производстве, поскольку есть опасный фактор — повышенное напряжение.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1769
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/vodorodnaya-svarka.html

Режимы (ориентировочные) атомно-водородной сварки

Толщина листа, ммДиаметр электрода, ммСила тока, АСредний расход водорода, л/чРабочее давление водорода, кгс/см2
до 123012000,055
до 3 4014000,064
до 535015000,068
до 6-8 6016000,073
до 8-1047017500,080
св. 10 8018500,085

Установка для атомно-водородной сварки состоит из атомно-водородного аппарата, баллона с водородом, водородного редуктора, горелки и пускорегулирующей аппаратуры.


1 — атомно-водородный аппарат; 2 — баллон с водородом; 3 — горелка; 4 — токоподвод; 5 — шланг для подачи водорода
Схема установки для атомно-водородной сварки

При горении дуги в смеси водорода и азота в состав установки входит еще баллон с аммиаком, крекер для получения азотно-водородной смеси из аммиака, аммиачный вентиль, водоотделитель и осушитель для газа. Водород с воздухом образует взрывные смеси, поэтому все соединения трубопроводов, вентилей, шлангов должны быть надежными, а помещения, где производится работа, хорошо вентилируемые.


1 — корпус; 2 — сосуд, питающий пост азотно-водородной смесью; 3 — нагреватель; 4 — труба с катализатором; 5 — катализатор; 6 — электродвигатель; I — баллон с аммиаком; II — крекер; III — водоотделитель; IV — азотно-водородный аппарат
Схемы крекера (а) и установки (б) для сварки азотно-водородной смесью

При соединении водорода с углеродом в условиях сварочной дуги происходит обезуглероживание металла. Поэтому в производственных условиях вместо чистого водорода применяют смеси водорода с азотом. Для расщепления аммиака на водород и азот используют аппараты-крекеры (см. рис. а), в которых расщепление происходит при 600 °С в присутствии катализатора — железной стружки. Из крекера смесь газов поступает в очиститель (см. рис. б) и далее в осушитель, где азотно-водородная смесь, пройдя слой хлористого кальция, поступает по резиновому шлангу в сварочную горелку.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 2022
Источник: https://weldering.com/atomno-vodorodnaya-svarka

Преимущества и недостатки

В результате сгорания водорода не образуется никаких вредных веществ, в отличие от случаев, когда для сварки используется ацетилен. Происходит это потому, что при сгорании водорода в среде кислорода, образуется вода, точнее водяной пар, который не содержит никаких вредных примесей.

Температура пламени водородно-кислородной смеси может регулироваться в пределах 600-2600  °C, что позволяет сваривать и резать даже самые тугоплавкие материалы.

Для получения водорода в качестве сырья используется только вода и электроэнергия, что делает стоимость работ низкой по сравнению с другими видами сварки.

Все вышеперечисленные свойства позволяют использовать водородную сварку в замкнутых пространствах, помещениях с плохой вентиляцией, в колодцах, тоннелях, подвалах домов.

Стоит отметить и такое преимущество водородной сварки, как возможность смены сопла горелки. Водород поддерживает пламя практически любой конфигурации и размера.

Использовать тонкую струю газа, дающую пламя не толще швейной иглы, можно даже при работе с ювелирными изделиями из драгоценных металлов. Для тонкого пламени не требуется наличие дополнительного кислорода, достаточно растворенного в воздухе.

Генератор водорода бытового назначения

Недостатком водородной сварки можно считать зависимость ее от наличия источника электроэнергии, необходимой для получения водорода. Использование баллонов с водородом не допускается по причине опасности их транспортировки и эксплуатации.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1475
Источник: https://svaring.com/welding/vidy/vodorodnaja-svarka

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.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1241
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/vodorodnaya-svarka

Технические характеристики аппаратов для атомно-водородной сварки

Тип аппаратаТип горелкиНоминальное напряжение, ВПределы регулирования силы тока, АНоминальная мощность, кВт
ГЭ-1-2ГЭГ-2-222030-8318,3
ГЭ-2-2ГЭГ-1-126020-7515,6
АВ-40Г12-122015-4910,7
АГЭС-75ГЭГ-1-130020-10022,6

Известны аппараты для атомно-водородной сварки типа ГЭ-1-2, ГЭ-2-2, АВ-40, АГЭС-75, техническая характеристика которых приведена в таблице.

Атомно-водородная сварка широко применялась в самолетостроении, химическом машиностроении и других отраслях промышленности. В настоящее время из-за значительного прогресса других способов сварки атомно-водородная сварка применяется редко.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 766
Источник: https://weldering.com/atomno-vodorodnaya-svarka

Виды сварочных аппаратов

Для осуществления любого вида сварочных работ необходимо применять аппарат для сварки, отсутствие которого на любом строительном объекте или в бытовых условиях недопустимо. Ведь он является единственным аппаратом с возможностью скрепления изделий из металла.

Электросхема водородной горелки.

При водородной сварке использованию подлежит водородно-сварочное оборудование. Водородный аппарат используется не только для резки и спайки разных видов металлов, но и для отделки различного пластика, стекла или кварца.

Этот вид оборудования подлежит использованию в отраслевых областях, где для работы нужен нагрев до максимальных температур.

Сварочный аппарат работает за счет водорода, который вырабатывается в самом аппарате. Вследствие распада молекул воды на два важных элемента, кислород и водород, удается получить водород. После этого образуется газовая смесь, имеющая максимальную энергию. При помощи нее можно осуществлять работы по соединению различных металлических конструкций.

Для того чтобы это устройство работало правильно, нужно подготовить 1,5 л дистиллированной воды и освободить доступ к сети электропитания.

Это оборудование очень легко эксплуатируется, не требует частого перезаряжания и имеет небольшую трудоемкость. Работа начинается уже через несколько минут после включения в сеть электропитания. При помощи аппаратов водородной сварки можно осуществлять сварку деталей толщиной до трех миллиметров, а это значит, что он может использоваться ювелирами, стоматологами, специалистами по ремонту бытовой техники.

Водородно-кислородные электролизеры отличаются мощностью, в зависимости от которой допускается выполнение различных сварочных работ.

Схема электролизера для водородной сварки.

К ним относится спайка, сварочные работы, кислородная резка и другие. При сварке водородом можно выполнить огромный перечень работ, начиная с микросварки и заканчивая резкой стальных листов. Эти аппараты малогабаритные и могут применяться для сварки листов размером до 2 мм при мощности 1,8 кВт.

В некоторых случаях применяются ацетиленовые генераторы и баллоны. Их целесообразно применять только в полевых условиях, где нет возможности использовать электричество. Если имеется разъем электропитания, то лучше использовать громоздкое сварочное оборудование.

Атомно-водородная сварка немного отличается своим технологическим процессом от обычного вида таких работ. В процессе происходит подача водорода в сварочную область. При помощи сварочной горелки можно с легкостью определить направление и объем смеси.

В ходе выполнения сварки с элементами кислорода и водорода, происходит оплавление краев горелки из-за слишком высокого уровня температуры. Поэтому она подлежит немедленному очищению. Такой процесс газосварки можно выполнить как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Специалисты, имеющие навыки в этой области, способны делать эти необходимые работы без чьей-либо помощи.

Нужно просто купить аппарат для сварки с эффектом 210, где в упаковке имеется еще одна горелка. Этот аппарат начинает работу после включения его в сеть электропитания 220 Вт. Им можно легко достичь результата при резке металлических пластин небольшой толщины либо пластин из легированных сталей.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 3211
Источник: https://expertsvarki.ru/tehnologii/svarka-vodorodnaya.html

Составные элементы аппарата

Традиционно основными элементами устройств для сварки водородом являются:

  • горелка;
  • шланг;
  • заправочное устройство;
  • запасное сопло;
  • охладитель-обогатитель.

Горелка предназначена для подачи газа в область соединения заготовок. Температуру пламени можно регулировать в диапазоне 600-2600 градусов. Сварочный аппарат достаточно мощный, позволяет выполнять ручную и автоматическую сварку. Если пользователь имеет базовые навыки работы с газопламенным оборудованием, эксплуатация электролизеров для водородной сварки проблем не составит. Теперь рассмотрим обработку заготовок детальнее.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 600
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/vodorodnaya-svarka.html

Создание водородно-сварочного оборудования в домашних условиях

Водородный прибор для сварки может пригодиться каждому и в домашних условиях. Если покупать такой прибор в магазине, это обойдется очень дорого.

Тем более каждый может самостоятельно изготовить его дома. Для того чтобы смастерить сварочный аппарат дома, понадобятся следующие инструменты и материалы:

Для выполнения водородной сварки потребуется полтора литра дистиллированной воды.

  • гладкий лист, состоящий из нержавеющего металла;
  • металлические болты и гайки;
  • поликарбонат;
  • материал резины или пластика;
  • полимерный компонент – герметик;
  • соединительные детали, называемые штуцеры.

В процессе сборки сварочного водородного прибора очень важно придерживаться технологии выполнения работ. Это все можно узнать, прочитав инструкцию.

Весь процесс сварки и резки с помощью водорода, по сравнению с ацетиленовым или пропановым, допускает получение среза без дополнительной обработки шлифовальными инструментами. Также при использовании этой технологии исключено выбрасывание опасной окиси азота, в то время как металл не может поглотить углерод, в связи с чем закаляется.

Водородные сварочные аппараты необходимо эксплуатировать при работах, выполняемых в труднодоступных местах, где невозможно разместить баллон, наполненный нужным веществом.

Другие разновидности водородного оборудования допускают производить сварку и при минусовой температуре.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1404
Источник: https://expertsvarki.ru/tehnologii/svarka-vodorodnaya.html

Итог

Во многих случаях использование водородной сварки оказывается более удобным, чем других газопламенных методов. Особенно актуальной она становится, когда речь заходит про работу в домашних условиях.

Приведенное описание того, как сделать водородную горелку своими руками, поможет всем мастерам, желающим изготовить такой прибор. Это существенно сэкономит средства на покупку магазинного варианта сварки.

Кроме того изготовленный своими руками водородный резак является более перспективным для работы с мелкими изделиями. Водородная сварка является экологически чистой, а ее изготовление не требует большого труда и крупных затрат.

Также метод аналогичен с ацетиленовой сваркой, и освоить его не составит труда.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 714
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/vodorodnaya-svarka

Литература

  • Украинская советская энциклопедия : / 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. 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 

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 595
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0

Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 21364
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:
  1. https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/vodorodnaya-svarka.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2699 (13%)
  2. https://svaring.com/welding/vidy/vodorodnaja-svarka: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 5023 (24%)
  3. https://prosvarku.info/tehnika-svarki/vodorodnaya-svarka: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 3442 (16%)
  4. https://svarkaprosto.ru/tehnologii/vodorodnaya-svarka: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 1184 (6%)
  5. https://expertsvarki.ru/tehnologii/svarka-vodorodnaya.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 4615 (22%)
  6. https://tutsvarka.ru/vidy/vodorodnaya-svarka: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 714 (3%)
  7. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 899 (4%)
  8. https://weldering.com/atomno-vodorodnaya-svarka: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 2788 (13%)

Водородный сварочный аппарат

Водородный сварочный аппарат ЭС-1000

Система водородной газосварки. Высокая температура пламени, отсутствие баллонов, резка металла до 10мм. Экономия на обслуживании до 100 раз по сравнению с ацетиленовой сваркой.

Водородный сварочный аппарат

Водородно – кислородное пламя имеет хорошую эффективность и является предпочтительной заменой ацетилено-кислородного пламени, для сварки, пайки и резки.

Водородно – кислородная сварка частично заменяет сварку и пайку в среде инертных газов (например, аргона), и в отличии от стандартных способов газосварки, является абсолютно безвредной, так как продуктом горения является водяной пар.

Водородно – кислородный сварочный аппарат можно использовать для широкого спектра обрабатываемых материалов: любой стали, цветные и благородные металлы, чугун, стекло, керамика, золото и т.д.

Для работы водородно – кислородного сварочного аппарата необходима только вода в маленьком количестве (примерно 0,2 литра в час).

Для обеспечения бесперебойной работы водородного сварочного поста, не нужно создавать запасы ацетилена и кислорода в баллонах.

Наш водородный сварочный аппарат позволяет выполнять широкий спектр работ – от сварки, микросварки и пайки пламенем размером с иголку до резки листовой стали толщиной до 10 мм и более. Обычно водородно – кислородная смесь превосходит ацетилено-кислородную по технологическим возможностям, а не просто является её более дешевым заменителем.

Водородный сварочный аппарат может работать непрерывно.

При применении водородно-кислородного пламени уменьшаются затраты на обслуживание рабочих мест, отсутствуют отходы производства, абсолютно безвредно – продуктом горения является водяной пар.

Преимущество этого аппарата перед аналогами

  • 1. большая производительность при небольших габаритах
  • 2. стабильное давление
  • 3. специальная технология изготовления пластин обеспечивает большой ресурс работы
  • 4. применение ШИМ (PWM) позволило уменьшить энергозатраты и снизить вес оборудования
  • 5. интеллектуальное управление
  • 6. Автоматическое и ручное управление
  • 7. удобство в использовании
  • 8. долговечность и простота обслуживания
  • 9. удобное управление мощностью
  • 10. широкий спектр применения
  • 11. высокое качество при небольшой стоимости
  • 12. высокая эффективность и удобство, по сравнению с газобаллонным оборудованием
  • 13. один аппарат можно использовать для работ на нескольких рабочих местах одновременно. Аппарат будет самостоятельно подстраиваться под действия персонала, автоматически удерживая нужное давление газа в системе.

Автоматика облегчает переход от использования баллонов к интеллектуальному, современному, экономичному оборудованию. У Вас в руках та же горелка, тот же принцип регулирования расхода газа, прибор сделает все остальное сам.

Сравнение затрат при эксплуатации сварочного оборудования

Стандартное газобалонное оборудование в Украине:

  • Стоимость Ацетилен баллона 40 л. – 50$/шт.
  • Заправка Ацетилен баллона 40 л. – 40$/шт.
  • Стоимость Пропан-бутан баллона 50 л. – 35$/шт.
  • Заправка Пропан-бутана 50 л. – 15$/шт.
  • Стоимость Кислород баллон 40 л. – 50$/шт.
  • Заправка Кислород баллон 40 л. – 6$/шт.
  • Редуктор + манометр – 15$.
  • Стоимость комплекта с баллоном Ацетилен – 161$.
  • Стоимость комплекта с баллоном Пропан-бутан – 121$. (без шлангов, горелок и т.д)

Стоимость расходных материалов за 5 рабочих дней (30 рабочих часов).

  • 1 баллон Ацетилена + 10 баллонов Кислорода = 100$.
  • 1,3 баллон Пропан-бутан + 10 баллонов Кислорода = 80$.
  • + доставка баллонов, стоимость которой часто превышает стоимость самого газа.

Стоимость водородно-кислородного газосварочного оборудования:

Ориентировочная стоимость – 1300$.

Стоимость расходных материалов за 5 рабочих дней (30 рабочих часов).

Мощность усредненная 2,5 кВт/час

2,5 х 30 = 75 кВт/час ( потребление ел. Энергии за 30 часов.)

75 х 0,05 = 3,75. (примерная стоимость ел. Энергии за 30 часов.)

Расход воды 15 л.

15 х 0,1 = 1,5$. (стоимость дистиллированой воды)

3,75 + 1,5 = 5,25$. (затраты на 30 рабочих часов)

Вывод:

Стоимость расходных материалов за 5 рабочих дней (30 рабочих часов).

  • Ацетилена + Кислорода = 100$.
  • Пропан-бутан + Кислорода = 80$.
  • Вода + Эл. Энергия = 5, 25 $.

Сварочный аппарат водородный: зачем нужно подобное оборудование?

Водородное сварочное оборудование: особенности соединения материалов

Сварочный аппарат – устройство, без участия которого при строительстве, на производстве или в быту задача скрепления металлических деталей будет практически неосуществима. Водородный аппарат для производства сварочных работ – оборудование, достойное внимания, а поэтому постараемся рассмотреть все его полезные качества.

Описание и характеристики водородного аппарата

Водородный аппарат предназначен для резки, пайки и сварки металлов, при этом материалы могут быть цветными и черными. Особенностью такого приспособления является то, что им можно обрабатывать стекло, пластик, кварц и оргстекло.

Водородный аппарат послужит отличным помощником в ювелирном деле, в стоматологических целях, на станциях технического обслуживания. Такой сварочный аппарат пригодится в отраслях, где необходим высокотемпературный локальный нагрев.

Сварочный аппарат функционирует на водороде, вырабатываемом внутри устройства.

Заполучить водород выходит благодаря расщеплению молекул воды на атомы кислорода и водорода, при этом образуя газовую смесь с высокой потенциальной энергией, используемой для соединительных работ.

Для продуктивного функционирования данного оборудования понадобится полтора литра воды (дистиллированной), а также доступ к бытовой электрической сети (220В).

Технические характеристики:

  • Питающая сеть – 220В,
  • Потребляемая мощность – до 2 кВт,
  • Производительность газа – до 480л/час,
  • Расход дистиллированной воды – 150 мл./час.

Преимущества:

  • Стабильное давление,
  • Сварочный аппарат имеет значительную производительность при незначительных габаритах,
  • Специализированная технология производства пластин обеспечивает существенный ресурс работы,
  • Различные режимы функционирования,
  • Удобство применения,
  • Удобное управление мощностью,
  • Долговечность, а также простота обслуживания,
  • Широкий спектр использования,
  • Высокое качество и стабильность наряду с незначительной стоимостью,
  • Применение ШИМ дает возможность снизить энергетические затраты, снизить массу оборудования,
  • Эффективность и удобство при сравнении с газосварочными баллонами,
  • Возможность эксплуатации одного оборудования на нескольких рабочих местах одновременно,
  • Универсальность.

Как сделать оборудования своими руками?

Водород, как известно, во время смешивания с воздухом способствует созданию взрывоопасной смеси – так называемого, гремучего газа. Температура горения водорода составляет 2800 градусов Цельсия.

Целесоо
бразно разобраться в собственноручном производстве такого полезного оборудования, как сварочный аппарат. Постараемся рассмотреть порядок работы и применяемые материалы с инструментами.

Инструменты и материалы:

  • Листовая нержавеющая сталь,
  • Болты с гайками,
  • Оргстекло, либо стеклопластик,
  • Резина или пластик,
  • Герметик,
  • Соединительные штуцера, а также патрубки.

Порядок работы:

  1. Начинать своими руками собирать качественный сварочный аппарат следует со сборки электролизера, а поэтому, сначала нарежьте пластины нержавеющей стали,
  2. Далее в пластинах стоит высверлить отверстия, предназначенные для циркуляции раствора, прохода газа между отсеками,
  3. Следующим образом понадобится нарезать изолирующие пластиковые промежутки, но лучше будет выполнить их из резины,
  4. Теперь нужно вырезать своими руками боковые основы из вышеупомянутого материала – оргстекла, после чего можно приступать к сворке оборудования. Для того чтобы для болтов отверстия совпадали, желательно положить одно стекло на другое, после чего высверлить аккуратно по диагонали два отверстия. Далее надо зафиксировать их шурупами,
  5. Начинаем собирать сварочный аппарат. На оргстекло следует нанести герметик, уложить пластик на пластик, кладем нержавейку, после чего промазываем герметиком,
  6. Наиболее крайние пластины потребуется отвести таким образом, чтобы можно было зафиксировать контакты,
  7. Прежде чем как закрывать верхний отсек в стекле, надо выполнить пару отверстий своими руками вверху для выхода газа, а также для поддержки уровня раствора снизу,
  8. Нижний патрубок понадобится соединить с бутылкой, в которую будет заливаться раствор. Таким образом, раствор будет попадать в отсеки,
  9. Теперь можно приступать к производству водного затвора. Таким образом, в пробке выполняем два отверстия, при этом стоит знать, что в одну будет входить трубка электролизера и загружается в воду. Второе отверстие служит для трубки горелки,
  10. Роль горелки может исполнить обыкновенный шприц, то есть игла,
  11. Для питания можно использовать мощный источник постоянного тока, расчет напряжения – 2В на пластину нержавеющей стали. То должен приравниваться не менее 7 А, при этом рабочий параметр подается на крайние пластины,
  12. В конце можно будет сделать самое главное – приготовить раствор, для чего добавим обычную пищевую соду. Концентрация воды должна рассчитываться по амперажу ток должен находиться в пределах 4-6А.

Изучив определенные шаги изготовления устройства, произвести сварочный аппарат, который будет эксплуатироваться при помощи водорода, и в будущем послужит отличную и долговечную службу.

Водородный сварочный аппарат: преимущества работы

  • Суть процесса
  • Варианты применения
  • Плюсы водородной сварки

Водородное пламя используется как альтернатива ацетиленовому. С его помощью можно осуществлять процесс сваривания, резки, запаивания.

Сварочный водородный аппарат обеспечивает эффективность и безопасность процесса. Использование водорода вместо ацетилена в процессе газовой сварки обеспечивает большую продуктивность.

Сварочный шов получается качественным, а производительность остается на высоком уровне.

Водородная сварка – разновидность газопламенной. Ее суть заключается в смешивании газов — водорода и кислорода. Работа позволяет получить пористый тонкий шов, однако в сварочной емкости остается большой шлаковый слой. Чтобы это избежать, в газовую смесь добавляют минимальное количество органики, а именно углеводородов. Эти вещества обладают способностью «гасить» кислород.

Сложным вопросом при организации водородной сварки считается выбор эффективного источника подачи газа. Известно, что применять водородный баллон для этих целей опасно. Сжиженный водород при высокой концентрации вызывает удушье и головокружение.

Также проблемой является невидимость пламени в дневном свете. Днем применение такой сварки возможно только с использованием датчиков. Также проблема решается при помощи электролизеров – приборов, разлагающих воду на составляющие – кислород и водород.

Проблема возникает из-за взаимодействия водорода с никелем при высоких температурах. После охлаждения выделяется газ и образует повреждения на поверхности. Также такая сварка не применяется при обработке меди.

Сварочный водородный аппарат подключают как к бытовой, так и к электрической сети с тремя фазами. Также его используют для ручной и автоматизированной работы. При работе происходит подача по шлангу смеси газов в горелку. Температура регулируется в диапазоне 600-2600 градусов по Цельсию.

Любой сварочный аппарат включается в эксплуатационный режим очень быстро – это зависит от температуры окружающей среды, а также величины расхода газа. Малые габариты прибора способны обеспечить его высокую мощность.

Продукт горения водорода – пар, не имеющий токсических свойств. Поэтому как при работе, так и при хранении сварочный аппарат на основе этого газа абсолютно безопасен.

Однако требования техники безопасности стоит соблюдать — нужно применять защитный костюм и очки при эксплуатации устройства.

Существуют следующие варианты применения оборудования:

  • сваривание,
  • выпаивание,
  • порошковое напыление,
  • кислородная резка,
  • термическое упрочнение,
  • наплавка.

Выбор режимов эксплуатации обеспечивает широкий спектр возможностей прибора — от сварки малой толщины до осуществления резки больших по толщине листов стали. Качественный сварочный аппарат – помощник стоматологов, ювелиров, также он часто применяется при ремонте холодильного оборудования, а также в пунктах технического обслуживания.

Помимо этого, оборудование используется при ремонте ступиц, двигателя, радиаторов, для проведения кузовных работ.

Преимущества данного типа сварочных работ таковы:

  • эффективность,
  • безопасность,
  • экологичность,
  • компактность,
  • небольшая трудоемкость,
  • широкий спектр материалов обработки: сталь, благородные и цветные металлы, стекло, чугун, керамика, стекло,
  • для эксплуатации требуется только вода, бесперебойная работа не нуждается в других компонентах,
  • водородная атмосфера создает защиту поверхности от окисления,
  • нет необходимости перезарядки.

Новейшая разработка – сварочный аппарат, способный соединять трубы, толщина металлической поверхности которых составляет до 5 мм. Устройства применяются при заваривании участков с браком, а также для разрезания металлов толщиной до 30 мм.

Такая сварка возможна при баллонной подаче кислорода. Так получают чистый срез. Металл подвергается закаливанию, но не происходит насыщения углеродом и нет побочного образования оксида азота.

Такое оборудование эксплуатируется в метро, тоннельных помещениях и колодцах.

Таким образом, применение водородной сварки – отличное решение для широкого круга сфер деятельности. Главное достоинство метода заключается в его абсолютной безопасности при соблюдении всех условий эксплуатации.

Водородная сварка своими руками

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.

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:

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.

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

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.

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.

Поделись с друзьями

Водородная сварка — экологическая чистота и легкость работы!

Безопасность водородной сварки, отличающей ее от других традиционных способов, обеспечивается тем, что продуктом горения, образованным в процессе, является пар.

Водородная сварка – это один из методов газопламенной обработки, при котором используются смесь кислорода с горючими газами.

Водородное пламя прекрасно заменяет ацетиленовое, когда необходимо выполнить резку, пайку и сварку разных материалов.

Особенности процесса

Использование водорода в качестве топливо заменяющего ацетилен приводит к покрытию сварочной ванны толстым слоем шлака. Шов, полученный таким способом, отличается низким качеством из-за повышенной пористости и тонкости.

Исключить подобные дефекты помогает применение органических соединений, связывающих кислород. Для этого используют подогретые до определенной температуры углеводороды: бензины, бензолы, толуолы, и другие.

Температура нагрева должна составлять от 30% до 80% от температуры кипения элементов.

Углеводы применяются в минимальном количестве, поэтому сварка водородом стоит почти столько же, сколько и другие способы газопламенного воздействия.

Основная сложность способа заключается в том, что часто не хватает эффективного источника водорода и кислорода. Использование баллонов с газом зачастую становится не целесообразным в связи с высоким риском возникновения обморожений и удуший при их эксплуатации.

Водородное пламя трудно заметить при дневном свете. Его возникновение обнаруживается только сверхчувствительными датчиками. Но все проблемы решаются применением специальных аппаратов, которые, воздействуя на воду электрической энергией, способствуют ее распаду на водород и кислород. Устройства – электролизеры, производят одномоментно два газа.

Приборы достаточно легки в применении, благодаря простоте и мобильности конструкции. Они являются отличной заменой крупногабаритному и тяжеловесному оборудованию, и могут использоваться при отсутствии прямых источников питания, что делает доступной водородную сварку своими руками в домашних условиях.

Оборудование для водородной сварки

Аппараты для сварки, проводимой таким способом, обладают различной мощность и работают от электрической сети. Они оснащены обычной горелкой, которая обеспечивается водородно-кислородной смесью посредством шланга.

Температура пламени варьируется от 600 до 2600ºС и устанавливается с помощью специальных устройств.

Водородно кислородная сварка может выполняться с помощью ручного и автоматического оборудования, которое не представляет никакой сложности при эксплуатации, благодаря низкой трудоемкости процесса и отсутствию нужды в постоянной перезарядке устройства.

Компактная аппаратура обладает большой мощностью и приводится в рабочее состояние за небольшой период времени, который зависит от температурных условий в месте проведения работ и количества газов, требуемых для сварочного процесса.

Атомно водородная сварка требует от сварщика только владения основными навыками и знаниями о газопламенной обработке, которые позволят без труда выполнить сварку элементов, и получить в месте соединения качественный и прочный шов.

Еще одним преимуществом водородной сварки является экологическая чистота процесса и его продуктивность. Например, ацетилен, используемый в качестве топливного газа, загрязняет окружающую среду соединениями, обладающими огромной токсичностью. А продуктом горения в процессе использования водородного оборудования является обычный пар.

Они предназначены как для сварочных работ, так и для ручной или автоматической кислородной резки, пайки, порошковой наплавки, термическом упрочнении и порошковом напылении. Компактное оборудование оснащено несколькими режимами работы, что позволяет выполнять с его помощью соединение материалов различной толщины и резку самых толстых металлических листов.

Применение

Ювелирное дело, стоматология, ремонт холодильного оборудования, сервисные центры, занимающиеся ремонтом и обслуживанием техники — не могут обойтись без применения сварочных аппаратов, с водородно-кислородным топливом. Устройства отлично подходят для использования их в помещениях, где запрещена эксплуатация взрывоопасных баллонов, наполненных кислородом или пропаном.

К преимуществам водородной сварки относятся также:

  • низкая стоимость процесса,
  • отсутствие отходов,
  • отсутствие дорогих исходных материалов, для работы нужен небольшой объем воды,
  • экологическая чистота производства,
  • широкий спектр обрабатываемых материалов.

Атомно-водородная сварка, в основе которой лежит действие электродуги, прекрасно выполняет сваривание чугунных, легированных, низкоуглеродистых сталей. Но использование этого подвида сварки плавлением в промышленных целях ограничено высоким напряжением источников питания, которое представляет угрозу жизни человека.

Водородная сварка очень востребована при проведении сварочных работ в труднодоступных местах, например, колодцах, толях, железнодорожных цистернах, где нельзя использовать баллоны, наполненные пропаном и ацетиленом. Также существуют водородные сварочные приборы, с помощью которых можно соединять материалы в условиях низкой температуры.

Электролизная водородная HHO горелка | Катушки Тесла и все-все-все

Это восхитительный простотой своей идеи девайс, доступный к домашней сборке с минимумом использованных инструментов и навыков (разумеется, в продвинутом варианте всё усложняется за счёт примочек и заморочек). Суть очень проста: берём электроды, суём в электролит, подаём ток, собираем на выходе водород-кислород.2): при большем токе будет иметь место перегрев электролита и закипание — то есть, пена, тысячи её, при меньшем — теряем в газовыделении. Падение на одной паре электродов для такого тока получается 2-3 вольта, в зависимости от концентрации электролита (я взял 10%, это соответствует примерно 2.2-2.3 вольта падения).

При таких обстоятельствах качать две огромных пластины сотнями ампер тока при двух вольтах представляется не очень разумным решением. Гораздо лучше соединить несколько ячеек последовательно: тогда мы сможем увеличить рабочее напряжение и площадь электродов во много раз при том же токе.

А теперь осталось только сообразить, что одна пластина электрода может быть с одной стороны катодом одной ячейки, а с другой — анодом другой.
Короче, просто набираем бигмак из чередующихся кольцеобразными прокладками пластин. Больше пластин — больше напряжение при том же токе, больше площадь одной каждой пластины — больший ток при том же напряжении. Увеличение числа пластин увеличивает суммарное падение на них напряжения. На схеме всё понятно видно.

Теперь о практических нюансах постройки. Первое и самое главное: материал электродных пластин. Поскольку работать им предстоит в агрессивной среде (сильная щёлочь, электролитические реакции, температура 50-80 градусов), выбор — из доступного — только один, нержавеющая сталь.

Но и тут не так просто, стали куча марок, и подходят далеко не все. Опытным (а также частично теоретическим и частично сравнительно-аналитическим — изучением описаний промышленных установок электролизной газосварки) путём была определена распространённая и подходящая сюда сталь: 12Х18Н10Т.

Не суть важно, это довольно модная и частая сталь и её не очень трудно отыскать в листах размерами типа 1000*2000 мм (способ раскройки листа на пластины оставляю на усмотрение желающих повторить девайс). Её аналог — AISI 321 — тоже должна теоретически подходить. Не знаю, не пробовал.

Безтитановая 08Х18Н10, например, ржавеет и окисляется, хотя, казалось бы, должна подходить вполне.

В каждой пластине необходимо проделать отверстия снизу и сверху на расстояниях чуть меньше диаметра прокладки друг от друга (но не менее 0.5-1 см от края прокладки) — для газообмена и для распределения электролита по ячейкам. Хватит где-то 5 мм сверла.

Не забыть припаять провода к внешним частям пластин перед сборкой.

Щёлочь. Подойдёт NaOH или KOH, желательно чистый, а не технический. Начинать с концентрации 10% по массе (в дистиллированной воде), дальше экспериментировать. Выше концентрация — выше ток, но больше пены.

Резиновые прокладки почти все из продающихся уже маслобензощелочестойкие. Я использовал о-ринги (кольца круглого сечения) где-то 130 мм диаметром. Их нужно на одну меньше чем пластин.

Стягивающие пластины. Требуется нечто очень слабо гнущееся и жёсткое.

Идеально и классика постройки — толстое, двухсантиметровое оргстекло. В нём же можно проделать выводы и резьбу под газ и доп. топливный бачок.

У меня не было оргстекла, я просто впаял медные трубки в последнюю нержавеющую пластину, а для стяжек использовал 27 мм фанеру.

Если все вышеназванные компоненты — сталь, прокладки, стяжки — есть, можно собрать их вместе, проверить небольшим поддувом давления — прокладки не должны выпячиваться и вообще не должно быть травления воздуха при давлении хотя бы 0.5-0.

6 атм, залить щёлочь — и переходить к внешнему обвесу.

Перво-наперво следует сделать водный затвор. Водород-кислородная смесь, HHO, невероятно злая штуковина.

Она с лёгкостью детонирует, да и сгорает весьма резво, не требуя притом никаких окислителей (кислород-то есть).

Если в процессе работы пламя почему-либо проскочит в шланги и дойдёт до электролизера — в лучшем случае по всему рабочему помещению будет размётана горячая щёлочь вперемешку с кусками прокладок. Но этого довольно легко избегнуть, поставив простую конструкцию, суть которой ясна из схемки.

Пламя не имеет шанса проскочить вниз по пузырькам сквозь слой воды или иной жидкости, и таким образом проскока горения в сам девайс не произойдёт. Конструкция чуть менее, чем полностью собирается из сантехники из магазина метизов.Далее следует озаботиться горелкой.

В качестве сопла лучшее, что удалось найти — толстые цельнометаллические иглы (типа «Рекорд» и подобные) от советских многоразовых шприцов. Но поскольку идея использовать ещё и сам шприц как часть горелки — не самая лучшая, я просто оторвал носик шприца и припаял его к насадке на полноценную пропан-кислородную горелку.
А далее следует важный момент.

Ввиду уже упомянутого выше злобства HHO в плане горения в целом и особенно его, горения, скорости, все возможные места в горелке следует плотно, утрамбовывая, забить спутанным мелким-мелким медным проводочком.Я использовал несколько метров МГТФа (там жила порядка 0.

07 и меньше), основательно перепутанного в медную кашицу, каковой забил почти весь «ствол» горелки и большую часть её носика. Это почти наверняка предотвратит проскок пламени в шланги даже при неправильном выключении (а совсем наверняка — при случайном таки проскоке — защитит уже гидрозатвор). Пренебрегать объёмом и количеством этой медной мотни очень не рекомендую.

И начинаться она должна от почти что самого сопла горелки.
Мелочи вроде шлангов, соединений, подводки манометра подробно расписывать не буду, они делаются из того что под рукой. Хорошо себя зарекомендовали виниловые и силиконовые медицинские трубки, их легко найти нужного, налезающего на стандартные сантехнические медные трубки диаметра.Питание.

В качестве питания всё просто, сколько_нужно вольт и 8-15 ампер. Я пока что использую ЛАТР и понижающий до 110 вольт трансформатор ОСМ-0,63 (600 ватт), после которых стоят диодный мост на 50 ампер (с запасом), фильтрующий электролит и амперметр для контроля тока. Потребляемое сейчас напряжение — 68 вольт, ток — 8-10А, соответственно мощность около 500-600 ватт.

Если расширить устройство до где-то 140 пластин, станет возможным прямое сетевое бестрансформаторное включение, что приведёт девайс в состояние неимоверной крутости и что и планируется сделать, как только достану резиновые прокладки — ещё 110 штук.Короче, если всё сделано, можно включать.

Расписывать возможные косяки, которые могут проявиться, очень лень, здесь всё же сайт не с набором инструкций «сделай сам для чайников». Вкратце так. Во-первых, может быть пена. Пена означает грязный электролит, грязь на пластинах или переток/перегрев. Если грязь, ждём минут 20-30 на небольшом токе, пока не исчезнет. Если переток/перегрев, снижаем ток или даём остыть.

Если грязный электролит — юзаем другую щёлочь и дистиллированую или хотя бы талую воду Далее, оно может плеваться щёлочью вместе с газом. Слишком большой уровень электролита, слить или дать поработать, пока не убавится. Давление не держится при закрытой горелке — где-то травит. Необходимо проверить.

Если девайс подтекает щёлочью между пластин — надо выяснить где именно, посмотреть, заменить прокладку или пластину. Течь ничего нигде не должно, ни газом, ни жидкостью. Слишком слабый поток газа, пламя проскакивает в горелку или сжигает иглу-сопло — уменьшить диаметр сопла или увеличить мощность газовыделения.

Кстати, при прогреве пластины могут прогибаться и замыкаться друг с другом — это надо отследить и положить между уголками что-нибудь.Проверять на горение рекомендую не в помещении (а то ещё ебанёт, простите мой французский, и будет всё в щёлочи). Я вытаскивал на улицу, когда убедился в безопасности — занёс назад внутрь.

Если всё сделано верно, на конце иглы загорится либо бледное жёлто-розоватое, либо довольно яркое жёлтое (последнее означает пробравшийся в пары натрий) пламя длиною несколько сантиметров, почти бесшумное, очень плохо задуваемое. Экспериментируя с подводимой мощностью, концентрацией электролита и диаметрами игл-сопел можно добиваться довольно интересных результатов.

Само по себе водород-кислородное пламя довольно жёсткое и не очень удобно для прогрева больших деталей, к тому же сильно окислительное. Если прогнать предварительно газ HHO через слой бензина, например, он обогатится его испарениями, которые, сгорая дадут дополнительную мощность пламени, и сделают его обогащённым. Обогащённое пламя имеет характерную кинжальную форму, большую мощность и размер, и характерный углеводородный сине-белый цвет. У меня обогатитель повторяет по конструкции гидрозатвор (только налит бензин вместо воды), и поэтому, поскольку они стоят вместе, можно плавно регулировать степень насыщенности пламени. С обогащённым пламенем виден истинный размер струи — около 30 сантиметров (в то время как с быстро сгорающим HHO видны от силы 5-7 см).

Сварочный аппарат на воде

Главная » Статьи » Сварочный аппарат на воде

Сжатые газы, используемые при сварке, как правило, весьма взрывоопасны. Сварочный аппарат, разработанный в рамках европейского проекта SafeFlame не нуждается в подобном топливе. Для его работы нужна лишь электроэнергия и вода.

Вода разлагается на кислород и водород в процессе электролиза, затем эти газы смешиваются и поджигаются на выходе из сопла горелки. Изменяя пропорции подаваемых к соплу газов, можно получать окислительное, восстановительное или нейтральное пламя, а температура сварки регулируется за счет изменения мощности, подаваемой на электролизер.

Такая технология позволяет не только снизить опасность взрывов и пожаров, отказавшись от хранения газов в баллонах, но и сократить расходы на покупку и транспортировку новых баллонов взамен опустошенных.

Информация о предполагаемой стоимости сварочных аппаратов SafeFlame пока отсутствует, но сообщается, что разработчики нашли способ снизить количество платины, используемой в электролизере, и тем самым сократить конечную стоимость устройства.

По сообщению Gizmag

Разработан уникальный сварочный аппарат, работающий на воде

Новый сварочный аппарат, а точнее новая технология сварки позволяет отказаться от хранения и использования взрывоопасных газов, например, ацетилена или пропана, сообщается в материалах «Популярной механики» со ссылкой на информацию портала «Gizmag».

Используемые при сварке сжатые газы, как правило, легковоспламеняющиеся и поэтому взрывоопасны. При ответе на вопрос, какой вы знаете не горючий и наиболее доступный материал, первое, что приходит в голову — это вода.

Именно от этого отталкивались разработчики европейского проекта «SafeFlame», создавая свой уникальный сварочный аппарат, работающий на подобном топливе.

Для генерации пламени не используется ничего, кроме воды и электричества.

В сварочном аппарате «SafeFlame» электрический ток генерирует электролиз обычной воды, разделяя ее на водород и кислород. Эти газы затем смешиваются и поджигаются при выходе из сопла горелки.

Путем тонкой настройки (изменения) пропорций поступающих к соплу газов, можно получать различные виды пламени: окислительное пламя, восстановительное или нейтральное, а для регулирования температуры сварки предусмотрено изменение мощности, подводимой к электролизеру.

Технология позволяет производить водород и кислород прямо на месте использования, никаких баллонов, заполненных горючими газами, не требуется. Это снижает опасность пожаров и взрывов, а также значительно уменьшает затраты на проведение сварочных работ: отпадает необходимость покупки газов, их транспортировки и обустройства безопасных мест для хранения.

Прототипы «SafeFlame» уже начали использоваться в Европе, коммерческое производство планируется начать в ближайшее время.

Информации о предполагаемой стоимости новых сварочных аппаратов пока нет, но говорится о том, что разработчикам удалось снизить количество используемой в электролизере платины, что тем самым сокращает и стоимость устройства в целом.

Новый сварочный аппарат, а точнее новая технология сварки позволяет отказаться от хранения и использования взрывоопасных газов, например, ацетилена или пропана, сообщается в материалах «Популярной механики» со ссылкой на информацию портала «Gizmag».

Используемые при сварке сжатые газы, как правило, легковоспламеняющиеся и поэтому взрывоопасны. При ответе на вопрос, какой вы знаете не горючий и наиболее доступный материал, первое, что приходит в голову — это вода.

Именно от этого отталкивались разработчики европейского проекта «SafeFlame», создавая свой уникальный сварочный аппарат, работающий на подобном топливе.

Для генерации пламени не используется ничего, кроме воды и электричества.

В сварочном аппарате «SafeFlame» электрический ток генерирует электролиз обычной воды, разделяя ее на водород и кислород. Эти газы затем смешиваются и поджигаются при выходе из сопла горелки.

Путем тонкой настройки (изменения) пропорций поступающих к соплу газов, можно получать различные виды пламени: окислительное пламя, восстановительное или нейтральное, а для регулирования температуры сварки предусмотрено изменение мощности, подводимой к электролизеру.

Технология позволяет производить водород и кислород прямо на месте использования, никаких баллонов, заполненных горючими газами, не требуется. Это снижает опасность пожаров и взрывов, а также значительно уменьшает затраты на проведение сварочных работ: отпадает необходимость покупки газов, их транспортировки и обустройства безопасных мест для хранения.

Прототипы «SafeFlame» уже начали использоваться в Европе, коммерческое производство планируется начать в ближайшее время.

Информации о предполагаемой стоимости новых сварочных аппаратов пока нет, но говорится о том, что разработчикам удалось снизить количество используемой в электролизере платины, что тем самым сокращает и стоимость устройства в целом.


Водородный сварочный аппарат

S400 ACS (Jeweller)

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с системой обогащения углеродом.

Область применения: Сварка, пайка, обжиг, локальный высокотемпературный нагрев в ювелирных и стоматологических мастерских, а так же для обработки и плавки стекла и кварца, термической обработки пластмассы, акрила, других органических и синтетических полимеров.

Потребляемая мощность максимальная: 1300 Вт.

Производительность газа, номинальная: 450 л/час.

Разовый объем заправки углеводородной добавки: 200 мл.

Масса аппарата: 34 кг.

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с системой обогащения углеродом.

Предназначен для сварки, пайки черных и цветных металлов, для нагрева, обжига или термической обработки металлов, пластмасс, дерева, полимеров, стекла или кварца.

Потребляемая мощность до: 3300 Вт.

Производительность газа до: 900 л/час.

Объем заправляемой воды: 3 литра.

Отличный выбор для домашнего использования,

для небольшого производства или частного бизнеса.

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с жидкостной системой охлаждения.

Предназначен для очистки автомобильных двигателей от углеродистых отложений. Оснащен жидкостной системой охлаждения. Управление питанием осуществляется при помощи переносной сенсорной панели и брелока с радиусом действия до 50 метров.

Напряжение питания: 220 В, 50/60 Гц.

Потребляемая мощность до: 5000 Вт.

Максимальная производительность газа: 1500 л/час.

Время непрерывной работы 3-5 часов

Встроенный электрический счетчик потребленной энергии.

Встроенный контроллер управления системой охлаждения.

Отличный выбор, как для промышленного использования, так и для частного бизнеса. Приобретая наше оборудование Вы приобретаете готовый бизнес с высокой рентабельностью и коротким сроком окупаемости.

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с воздушной системой охлаждения.

Предназначен для очистки автомобильных двигателей от углеродистых отложений. Также предназначен для сварки, пайки черных и цветных металлов, для нагрева, обжига или термической обработки металлов, пластмасс, дерева, полимеров, стекла или кварца.

Напряжение питания: 220 В, 50/60 Гц.

Потребляемая мощность до: 3800 Вт.

Номинальная производительность газа: 1000 л/час.

Время непрерывной работы 1-2 часа

Отличный выбор, как для домашнего использования,

так и для промышленного производства и частного бизнеса.

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с жидкостной системой охлаждения

Предназначен для частного или коммерческого использования в области очистки автомобильных двигателей от углерод истых загрязнений (Hydrogen Carbon Cleaning)

Напряжение питания трехфазное: 380 В, 50 Гц.

Потребляемая мощность до: 6000 Вт.

Производительность газа: 2000 л/час.

Время непрерывной работы 5-6 часов.

Отличный выбор для промышленного производства и частного

бизнеса. Готовый бизнес с коротким сроком окупаемости.

цена: 5200 euro (2000 л/ч)

Генератор электролизного типа, для производства газовой смеси: водорода и кислорода, с жидкостной системой охлаждения

Предназначен для частного или коммерческого использования в области очистки автомобильных двигателей от углерод истых загрязнений (Hydrogen Carbon Cleaning)

Напряжение питания трехфазное: 380 В, 50 Гц.

Потребляемая мощность до: 9500 Вт.

Производительность газа: 3000 л/час.

Время непрерывной работы 5-6 часов.

Отличный выбор для промышленного производства и частного бизнеса.

Готовый бизнес с коротким сроком окупаемости.

цена: 7400 euro (3000 л/ч)

Водородная очистка ДВС, как это работает?

Коротко о физико-химическом процессе.

Вырабатываемый газ, через впускной коллектор автомобиля подается в камеру сгорания двигателя, на период, от 30 до 60 минут. В процессе окисления водорода в камере сгорания создается уникальное условие для эффективного окисления высоко концентрированного углерода. Сгорая, водород создает импульсивный толчок, энергия которого инициирует переход углерода из твердого агрегатного состояния в газообразное, то есть окисляясь, углерод становится газообразным веществом, обычным углекислым газом CO2, который покидает двигатель через выхлопную систему автомобильного двигателя. Большая часть закоксованного углерода, под воздействием энергии сгорания водорода разрушается, окисляется и выводится из ДВС в виде СО2, но огромное количество твердых частиц углерода в концентрированном состоянии оседает за пределами камеры сгорания и не подвергается прямому воздействию энергии сгорающего водорода. Но стоит помнить что сгорая, водород образует сверх-перегретый водяной пар, который оказывает на детали выхлопной системы автомобиля, газораспределительную систему, систему EGR и катализатор, кратковременное высокотемпературное и моющее воздействие, в следствии чего углеродистые отложения, растворяются и вымываются с поверхности деталей, вышеупомянутых систем двигателя. Окисленный углерод, в газообразном состоянии, вместе с твердыми частицами в процессе очистки, выводится из двигателя через выхлопную систему автомобиля. В результате очистки, увеличивается поршневая компрессия, снижается расход масла и топлива, уменьшаются показатели вредных выбросов. В целом, в значительной степени увеличивается эффективность работы двигателя автомобиля, увеличивается ресурс полезной работы и износостойкость внутренних подвижных деталей трения и качения.


Независимый Ювелирный Форум

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]

Правила форума

Подфорум для объявлений о покупке и продажи инструментов, оснастки и станков от частных лиц.
Разумеется речь об ювелирном оборудовании. Детские коляски будут удалены.

Каждое объявление должно включать в себя обязательно:
1. ФИО, контакты (телефон, email)
2. Место передачи или нахождения товара
3. ЦЕНУ
4. Новое-не новое

По возможности прикладывайте фото.

Водородные газогенераторы (пайка, сварка, плавка и нагрев)

    Изготовление под заказ водородного оборудования
    для сварки, пайки, плавки и высокотемпературного нагрева

Водородный многофункциональный газогенератор “GreenWay” (Н2-2)
Цена: 3000$

Система позволяет:
– очистить ДВС автомобиля от всех углеродистых отложений
– использовать в качестве стационарного газосварочного оборудования для сварки черных
металлов и меди, для пайки цветных металлов, в том числе меди, латуни или алюминия.
При оснащении многофункциональным разветвителем, газогенератор можно применять в
качестве источника питания для нескольких рабочих постов в ювелирных или стоматологических
мастерских, в цехах по обработке стекла или кварца, в цехах по изготовлению КИП. При этом
один газогенератор может обеспечить питанием до пятнадцати рабочих постов в ювелирном
производстве, или до восьми рабочих постов в цехах обработки стекла или производстве КИП.
– использовать для отопления, водонагрева в быту.
– использовать в качестве источника топлива для бытовых газовых плит или каминов.
– использование газогенератора для локального и высокотемпературного нагрева
в кузовном цехе СТО, для осадки растянутого после аварии металла или в слесарном
цехе, для быстрого разогрева заржавевших деталей подвески или тормозной системы.

Как работает установка:
Установка представляет собой газогенератор. При помощи электрического тока, из воды в установке
генерируются газы, водород и кислород. Смесь полученных газов представляют собой высокоэффективное
горючее, топливо.

Технические параметры:
Водородный газогенератор “GreenWay-1”
Габаритные размеры – 90 х 40 х 44 см.
Потребляемая мощность – 4 кВт.
Напряжение питания – 220 В.
Расход воды – до 0,8 л/ч.
Вес устройства – 80 кг.

БЕЗОПАСНОСТЬ:
«… Несмотря на то, что многие люди имеют предубеждение по поводу безопасности водорода,
необходимо признать, что водород безопаснее, чем иные, обычно используемые газы, такие как пропан и ацетилен»
Keiichi Taniguchi, ведущий научный сотрудник, KOMATSU, Япония

Водородные газогенераторы в разы безопаснее любого газобаллонного оборудования или оборудования
работающего с применением бензина или керосина. В системе аппарата “Greenway” отсутствуют емкости
для хранения производимого газа, весь производимый газ сразу же подается в магистраль горелки, без
промежуточного хранения! Пустоты в которых газ собирается под рабочим давлением, защищены
системой водяного предотвращения проникновения пламени обратного хлопка. Но даже если произойдет
возгорание газа в пустотах, вы ни чего не увидите и не услышите кроме глухого хлопка, без
сопровождения открытым горением или разрушающего эффекта, так как все емкости внутри аппарата
изготовлены из очень прочной нержавеющей стали сваренной с применением дуговой сварки TIG в инертной
среде аргона.

Во время работы с водородным аппаратом “Greenway” достаточно использовать стандартные
знания по технике безопасности при проведении работ с применением открытого огня.

Сравнительная таблица свойств газов

Водородный газогенератор “GreenWay” оснащен следующей системой защиты:
– система автоматического отключения питания при образовании избыточного давления газа
– система контроля от воспламенения (водяной затвор, FBA)
– система принудительной системой охлаждения

Водород – горючий газ без цвета, вкуса и запаха. В обычных условиях в 14,5 раза легче воздуха. При нормальных условиях плотность водорода составляет 0,09 г/л. Среди газов является самым легким и обладает наибольшей теплопроводностью. Растворим во многих металлах (железе, никеле, платине и др.), мало растворим в воде. В жидком состоянии существует в температурном диапазоне от −252,8°C до −259,2 °C.

Водород наиболее распространен во Вселенной, составляя основную часть звезд и межзвездного газа. На Земле содержится в виде соединений (17% по числу атомов, 1% массовой доли в земной коре), лишь незначительное его количество присутствует в атмосфере в виде простого вещества (около 0,00005% по объему).

Водород получают химическими способами, самыми распространенными из которых являются:

    пропускание водяного пара над раскаленным коксом (t =

1000ºC):
H2O + C ↔ H2↑ + CO, взаимодействие водяного пара с метаном (t =

1100ºC):
12СН4 + 5Н2О(пар) + 5О2 → 29Н2↑ + 9СО + 3СО2,

  • электролиз дистиллированной воды, формальная реакция:
    2H2O → 2H2↑ + O2↑,
    поскольку чистая вода почти не проводит электрический ток, в нее добавляют электролиты, например, KOH,
  • электролиз водных растворов хлористых солей:
    2NaCl + 2H2O → H2↑ + 2NaOH + Cl2.
  • Согласно ГОСТ Р 51673-2000 водород газообразный чистый (используемый в том числе для термической обработки металлопродукции) изготавливается трех сортов: высшего, первого и второго. Баллон с водородом окрашен в темно-зеленый цвет, с надписью «Водород» красного цвета (ПБ 10-115-96, ГОСТ 949-73).

    Таблица. Характеристики марок газообразного чистого водорода

    Водород поставляется в стандартных стальных баллонах вместимостью 40 и 50 л при давлении 14,7 МПа (ГОСТ 949), стальных бесшовных баллонах большого объема (до 1000 л) при давлении 39,2 МПа (ГОСТ 12247), по трубопроводам, а также в специальных крупногабаритных резервуарах для газа – газгольдерах, обычно под давлением не более 10 МПа.

    Опасные факторы и меры безопасности при работе с водородом

    • водород в смеси с кислородом и воздухом (гремучий газ) пожаро- и взрывоопасен, для водородно-воздушной смеси концентрационный предел распространения пламени составляет 4,12%–75% по объему, для смеси водорода с кислородом – 4,1%–96% по объему,
    • температура самовоспламенения смеси водорода с воздухом – 510ºC, смеси водорода с кислородом – 450ºC,
    • при дневном свете водородное пламя практически не видимо, поэтому для его обнаружения необходимо применять специальные датчики,
    • сжиженный водород при попадании на кожу вызывает сильное обморожение, при испарении сжиженного водорода возможно образование взрыво- и пожароопасных смесей,
    • при высоком давлении водород способен оказывать наркотическое действие,
    • при высоких концентрациях водород вызывает кислородное голодание и удушье, при работе в его среде необходимо использовать изолирующие противогазы, а помещения оборудовать вентиляцией.

    Применение водорода при сварке и резке

    Водород получил ограниченное применение:

    • при атомно-водородной сварке (как правило, сталей и алюминия толщиной до 5–10 мм),
    • как горючий газ для газовой сварки (обычно сталей, алюминия толщиной до 5 мм) и резки,
    • в качестве добавки к аргону, азоту при плазменной обработке.

    В последние годы интерес к водороду для газопламенной обработки металлов возрастает благодаря появлению мобильных аппаратов, обеспечивающих получение водородно-кислородной смеси в результате гидролиза воды. При разложении воды электрическим током образуются кислород и водород в соотношении β = 1:2, однако такое пламя является окислительным и не обеспечивает качественного процесса сварки сталей. Чтобы пламя было нормальным (β = 0,25–0,4) газовая смесь в барботере электролизного-водного генератора обогащается парами углеводородных соединений – бензина, ацетона, спирта и др. При использовании бензина температура пламени составляет 2600°C. Исходным сырьем для получения водорода и кислорода служит 5–35%-ный раствор KOH в дистиллированной воде.

    Водородно-кислородную сварку выполняют преимущественно левым способом. В качестве присадочного материала применяется сварочная проволока Св08ГС, Св08Г2С, Св10ГС, Св10ГСМ. Легирование кремнием и марганцем обеспечивает раскисление металла сварочной ванны, необходимое из-за избытка кислорода. Для водородно-кислородной сварки и резки выпускаются различные аппараты и установки – «Лига», «Энергия», «Москва» и др.

    Фото. Аппараты «Лига-12» и «Лига-02» для водородно-кислородной сварки, пайки и резки методом электролиза воды

    Данный вид газопламенной обработки металлов не требует баллонов с газами, экологичен, приводит к сокращению эксплуатационных расходов.


    Пайка водородом — Обсуждение украшений

    Дорогой Джим:

    Спасибо за ваши комментарии относительно водорода. Я думаю, что
    они могут ввести в заблуждение.

    «Водород имеет серьезные проблемы с безопасностью».

    Точнее было бы сказать «водород в баллонах». Произведенный водород
    чрезвычайно безопасен, часто используется в боеприпасах и химических объектах
    , где пожары и взрывы являются серьезной проблемой. Все газовые баллоны
    , даже инертные газы, могут быть опасны, если с ними не обращаться должным образом.Бутилированный водород, являющийся более легким газом,
    меньшая молекула намного безопаснее, чем пропан и многие другие обычно используемые
    газы. Это означает, что он не тонет и не накапливается, а поднимается, и
    быстро рассеивается. Таким образом, зажечь
    аварию гораздо труднее. Быстрый обзор случаев, даже с учетом частоты использования
    , для каждого обычного газа для горелки ясно показывает, что
    тяжелее газ, тем больше вероятность опасности.

    Хотя такой газ, как пропан, нередко вызывает взрыв
    из-за запальника, электрического выключателя или короткого замыкания,
    это чрезвычайно сложно, что также значительно менее вероятно
    из водородного бака.Поскольку в вашем посте упоминаются водяные сварщики, я думаю, что
    важно отметить, что абсолютно невозможно произвести
    комнатный взрыв из любой формы водяных сварщиков или более продвинутого генератора водорода / кислорода
    , который производит еще больше газа (кратно) .
    Невозможно произвести взрыв даже в очень маленькой
    комнате. У нас есть много конкретных данных именно по этому типу сценария
    , которые я был бы рад отправить вам отдельно.

    «Он будет буквально вытекать через стальной цилиндр, в который он входит,
    скорость утечки из стенки цилиндра слишком мала, чтобы быть проблемой, но
    любой фитинг, шланг, клапан также подвержен
    протечке, и они могут быть
    опасными.Вы не чувствуете запаха водорода, поэтому первым признаком утечки
    может быть детонация, когда вы включаете выключатель при входе
    в студию».

    У меня есть полноразмерный баллон с водородом, которому около 4 лет, никогда не использованный
    , который имеет то же давление в баке, что и новый. Я согласен, что
    молекул сбежали. Я использовал большинство баллонных газов в течение многих
    лет. На практике водород в баллонах не более подвержен утечке при фактическом использовании или практике, чем другие газы. Регуляторы, фитинги и шланги
    требуют такой же проверки на утечку, как и другие газы
    в баллонах, но не требуют ничего особенного для их безопасной эксплуатации и обслуживания.Все системы горелок должны иметь соответствующие разрядники обратного воспламенения
    для конкретных используемых газов. Можете ли вы привести конкретный пример
    взрыва водорода в любой студии в Северной Америке, вызванного
    включением выключателя света. Где вы, люди, придумали этот материал
    ? Я могу привести несколько примеров того, как это происходит с пропаном
    (см. JCK 02.04.02 Взрыв пропана сотрясает ювелирный район Чикаго), так что
    я не знаю, как вы могли отказаться от водорода, рекомендуя пропан
    из соображений безопасности.Плотность газа для воздуха составляет 1,2929, плотность газа
    для водорода составляет 0,089 (плавает/рассеивается), плотность газа для пропана
    составляет 2,0096 (стоки/бассейны). Если бы у вас был выбор между возможной утечкой
    , любой хорошо обученный директор по технике безопасности выбрал бы водород
    , а не пропан.

    «Вторая проблема, которая может или не может быть проблемой в зависимости от вашей работы
    , некоторые металлы улавливают кислород в металле в виде оксидов, и когда
    нагревают в атмосфере водорода, оксид восстанавливается до чистого металла, и
    молекула кислорода соединяется с водорода для создания водяного пара
    , когда оксиды находятся внутри кристаллической матрицы металлов, водяной пар
    создал паровые пузыри, которые разрушают поверхность металлов.Этой проблеме подвержены серебро, медь
    и палладий. Особенно палладий
    , но медные сплавы также будут поглощать водород при расплавлении
    и выделять его при охлаждении, что приводит к газопористости».

    На практике это возможно только в том случае, если смесь, соотношение
    водорода к кислороду не точно два к одному, идеально сгорает
    . Для баллонных газов это хорошая возможность, поскольку точность регулятора и точное измерение баллонных газов могут быть проблемой.Чем выше используемое давление, тем больше возможная ошибка
    . С многоячеечным генератором водорода/кислорода это невозможно, поскольку газ только преобразуется из жидкости (дистиллированной или
    деионизированной воды) в газ. Газ — это та же идеальная смесь двух
    частей водорода и одной части кислорода, которая была жидкостью. Также доступны бустерные жидкости
    , которые могут изменять профиль пламени и температуру
    .

    «Кроме того, водород горит холоднее, чем большинство других топливных газов, верите вы в это или нет (см. сноску ниже), ацетилен является самым горячим при 5678 F,
    пропан — 5111 F, а водород — 5030 F, так что не переключайтесь на более
    высокая температура.Сноска: есть некоторые данные, показывающие, что пламя водяной горелки
    имеет температуру пламени, превышающую 6000 F

    .

    http://www.keelynet.com/energy/oxyhyd2.htm

    Этот номер заявлен производителями водяных горелок. Испытание
    было проведено в камере, заполненной аргоном, и пламя
    было направлено на углеродное волокно, которое расплавилось. Утверждение состоит в том, что
    это указывает на температуру, превышающую температуру плавления углерода
    6422 F. Утверждение состоит в том, что эта температура выше из-за
    атомарного (H), а не молекулярного водорода (h3), присутствующего в газе
    от электролиза воды.Очень возможно, что это правда, но мы не припаиваем
    в камере, заполненной арго, и если вы говорите о
    водороде в баке, то вы используете h3, а не H, поэтому общие данные для
    водородного пламени в воздухе с добавлением кислорода в стехиометрическое соотношение
    5030F».

    Для получения более высоких температур к газу обычно добавляют кислород.
    лет назад было трудно измерить высокую температуру, маленькое пламя,
    смешанных температур водорода/кислорода. И ряд дистрибьюторов более старых устройств для сварки водой
    , таких как L & R, и более мелкие производители устройств для сварки водой
    просто «лучше всего угадали» их температуру пламени.И
    тоже было много необычных, скажем менее научных
    методов «предполагать и определять» температуры. Одна треть из
    нашей фирмы
    (Spirig, Швейцария) занимается измерением температуры
    , при этом значительная часть этой работы напрямую связана с
    водородно-кислородным пламенем, которое мы производим. У нас есть многолетний опыт
    в этой конкретной области. А благодаря ряду запатентованных систем в пределах
    нашего Spirflame[tm], наше пламя внутри должно быть в пределах плюс или
    минус один градус температуры.Многим нашим промышленным потребителям
    требуется такая точность, и всего два-три градуса отклонения температуры
    могут остановить их производство. Таким образом, фактическая температура пламени
    нашего генератора водорода/кислорода Spirflame[tm] «в поле
    », который имеет фактическую смесь двух частей водорода и одной части кислорода
    , составляет:

    Spirflame[tm] Газ = 3300 градусов по Цельсию или 5972 градуса по Фаренгейту

    Spirflame[tm] Газ + метанол = 2700 градусов по Цельсию или 4892 градуса по Фаренгейту

    Газ Spirflame[tm] + изопропанол = 2500 градусов по Цельсию или 4532 градуса по Фаренгейту

    Газ Spirflame[tm] + МЭК (метилэтилкетон) = 1700 градусов по Цельсию или
    3092 градуса по Фаренгейту

    Газ Spirflame[tm] + ацетон = 1500 градусов по Цельсию или 1500 градусов по Фаренгейту

    Если мы можем оказать дополнительную помощь или предоставить дополнительные
    в этой области, пожалуйста, свяжитесь со мной напрямую.

    С уважением,
    Гэри

    Gary W. Miller
    Старший технический консультант
    Spirig Advanced Technologies, Inc. Веб-сайт aol.com: www.spirig.com

    Б/у SRA #350 h30 Водородная паяльная горелка Сварочный аппарат Высокотемпературная точность Золотые украшения для продажи в пр…

    Описание

    Это устройство может одновременно работать с 2 горелками.Нет необходимости в газовых баллонах или газовом подключении… полностью автономный генератор обеспечивает чистое и безопасное горение водорода. Просто залейте электролит в основной бак и спирт в меньший бак, и все…. Смотрите видео о том, как это работает… Представляем системы водородных горелок Rio Grande — YouTube Видео откроется в новом окне Приходит с; ручка горелки, держатель горелки, воронки, наконечники горелки и руководство. Каталожный номер ЛР 06-06-17 R122019 Делайте ставки с уверенностью на этот товар, проверьте наш отзыв!!! * Вся информация считается точной, но может отличаться от модели к модели.Свяжитесь с Ларри по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть… Свяжитесь с нами по адресу Four Zero One — Nine Six Five- Five Five Five Seven или напишите нам на eBay! __________________________________________ Доступно финансирование оборудования, пожалуйста, свяжитесь с нами! Онлайн-заявки на лизинг (получайте ежемесячные платежи)… Свяжитесь с нами по адресу Four Zero One — Nine Six Five- Five Five Five Seven или напишите нам на eBay! * Обратите внимание: не все машины могут претендовать на лизинг. Платежи: Мы принимаем чеки компании и основные кредитные карты. ДОСТАВКА: Свяжитесь с нами для получения выгодных ставок на доставку… У нас всегда лучшие цены… Пожалуйста, напишите нам, чтобы узнать цену на такелаж и доставку (просто укажите почтовый индекс при запросе, и если у вас есть погрузочная площадка или если вы доставляете на дом, спасибо) Позвоните нам по телефону Four Zero One — Девять, шесть, пять, пять, пять, пять, семь или напишите нам на eBay! Мы также отправляем по всему миру. УСЛОВИЯ: Все котировки для немедленного принятия. Они могут быть изъяты, изменены и проданы без предварительного уведомления. Даты доставки являются приблизительными и зависят от задержек, не зависящих от нас.Все полученные заказы имеют обязательную силу только в том случае, если они были приняты и подтверждены нами в письменной форме. Положения в заказах клиентов, противоречащие этим условиям, не являются обязательными для нас, если они не приняты в письменной форме. Если не указано иное, цены указаны на условиях F.O.B. пункт отгрузки, за исключением государственных, окружных и федеральных налогов, которые должны быть добавлены, где это применимо. Мы заботимся о том, чтобы дать надежные спецификации, но они не гарантируются. Мы оставляем за собой право исправлять опечатки.Все бывшее в употреблении оборудование продается «как есть». ВОЗМЕЩЕНИЕ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Бывшие в употреблении машины могут не иметь одобренных приводных механизмов, устройств безопасности оператора или защитных ограждений, как того требует OSHA или иным образом. Пользователь несет ответственность за то, чтобы указанные машины были оборудованы и защищены таким образом, чтобы соответствовать OSHA и любым другим требованиям, прежде чем запускать такие машины в эксплуатацию. Пользователь соглашается возместить ущерб и оградить Продавца от любых и всех претензий или обязательств, связанных с авариями, связанными с этими машинами, вызванными несоблюдением пользователем, его сотрудниками или агентом инструкций, предупреждений или рекомендаций, предоставленных производителем, или Продавцом, или несоблюдение пользователем федеральных, государственных и местных законов, применимых к такому оборудованию, включая Закон о безопасности и гигиене труда 1970 года.Пользователь должен немедленно уведомить Продавца после возникновения любой аварии, связанной с этими машинами, и должен в полной мере сотрудничать с Продавцом. или агент Продавца в расследовании и установлении причины указанного несчастного случая.

    Пайка ювелирных изделий с помощью машин Aquaflame

    Машины Aquaflame широко используются для пайки ювелирных изделий — они производят чистое, высокотемпературное прецизионное пламя, которое можно использовать для ряда операций по пайке/сварке ювелирных изделий:

    • Плавка желтого золота, плавка белого золота, плавка розового золота, плавка серебра, плавка меди, плавка латуни, плавка бронзы, плавка слитка до 25 г
    • Пайка толстых и очень тонких цепей (1 мм)
    • Стержни для пайки
    • Пайка платьев, обручальных колец, помолвочных колец, колец вечности, перстней с печатками, стопочных колец
    • Изменение размеров всех типов колец
    • Пайка филигранных изделий
    • Повторное опрокидывание и повторное захватывание
    • Пайка тяжелых браслетов
    • Платиновая пайка с использованием №.Форсунки 18 и 19
    • Отжиг проволоки и листового металла, отжиг заготовок
    • Плавки для переработки металлолома
    • Браслеты для пайки
    • Припой из белого металла и олова
    • Украшения для микросварки
    • Украшения для микропайки
    Станки

    Aquaflame идеально подходят как для изготовления ювелирных изделий, так и для их ремонта. Они широко используются независимыми ювелирами, ювелирами-производителями и ремонтными отделами розничных ювелиров.Aquaflame — это универсальная и мощная машина, которая позволяет оператору выполнять все паяльные работы в мастерской. Он также может быть использован для плавки лома для переработки и отжига. Кроме того, Aquaflame — идеальный инструмент для пайки всех типов драгоценных металлов.

    Аппараты

    Aquaflame представляют собой высокопроизводительные водородно-кислородные газогенераторные установки, производящие высокотемпературное прецизионное пламя – в диапазоне 1200-3300°C* (2192-5972°F), используемые для пайки и сварки изделий. Aquaflame также упоминается как Water Torch, Microweld, Mini Welder, Micro Flame, Aqua torch, Hydroflame.Hydrogem, Jewel Flame, Klein Weld.

    Используя стандартное электропитание, водород и кислород получают путем электролиза дистиллированной воды, чтобы водород можно было сжечь в кислороде. Водородный газ пропускают через раствор МЭК (метилэтилкетон), который снижает температуру примерно до 1850°C и окрашивает пламя в голубовато-желтый цвет. Пламя является хорошо контролируемым и эффективным источником тепла высокой энергии. Единственным продуктом этого процесса, кроме энергии, является вода.Aquaflame безопасен, так как производит газ только по мере необходимости; он также эффективен, чист и безвреден для окружающей среды. Aquaflame — действительно замечательная паяльная машина.

    Тяжелая цепь для пайки

    Aquaflame достаточно мощный, чтобы паять тяжелые цепи. Модель 800 является самой продаваемой машиной для ювелирных изделий и производит 120 литров газа в час. С помощью жала №18 можно выполнять большие паяльные работы.

    Прецизионная пайка легкой цепи

    Aquaflame демонстрирует свою универсальность, легко паяя небольшие легкие цепи.Прецизионные наконечники позволяют получить доступ к деликатным частям, не повреждая другие области. Можно изменить наконечники, чтобы создать крошечное точное пламя.

    Кольцо с камнями для изменения размера

    Aquaflame — идеальный инструмент для ювелиров и ремонтных мастерских. Машина используется во всем мире для изменения размера колец всех размеров. Прецизионное пламя дает ювелиру полный контроль над жаром, потому что различные наконечники контролируют размер пламени.

    Припой к серьге

    Aquaflame можно использовать для пайки штифтов для серег.

    Доступны различные насадки, позволяющие ювелиру выбрать маленькое точное пламя с насадкой № 24 или более мощное пламя с насадкой № 18. Наша модель 1200, которую могут использовать до 4 пользователей, может использовать до № 17 наконечника, что также позволяет выполнять работы по плавлению и отжигу.

    Платиновое кольцо для пайки

    Aquaflame достаточно мощный, чтобы паять платину. Аквапламя генерирует пламя при температуре 1850°C, поэтому его температура недостаточна для плавления платины. Однако кислородно-водородное пламя будет легко плавить платиновый припой среднего размера, что позволит припою проникнуть в соединение.

    Компоненты браслета для пайки

    С помощью наконечника № 18 можно припаивать большие компоненты браслета. Водородное пламя чистое и точное, что снижает окисление и облегчает полировку. Единственным побочным продуктом Aquaflame является вода.

    Ремонт каменной кладки

    Aquaflame можно использовать для переоформления каменной оправы. Точное пламя может быть направлено на когти, не повреждая другие части установки.

    Припой белый металл

    Белый металл имеет очень низкую температуру плавления и поэтому требует аккуратности при пайке, чтобы другие детали не были повреждены.Aquaflame производит чрезвычайно точное пламя, особенно с наконечником № 24, позволяющим легко паять детали из белого металла.

    Отжиг

    Aquaflame можно использовать для отжига металла. Наконечник № 18 будет производить большое пламя, достаточное, чтобы покрыть стержень, чтобы можно было достичь правильного процесса отжига.

    Плавление драгоценного металла в тигле

    Aquaflame можно использовать для переработки металлолома. Здесь мы видим плавление металла в тигле.

    Начало плавки в тигле

    Aquaflame может плавить до 25 г золота за один раз.

    Слиток после плавки

    После охлаждения слиток можно использовать в качестве проволоки, плиты или прутка на прокатном стане.

    Дополнительную информацию см. в следующих файлах для загрузки в нашем центре загрузок:

    Общие сведения о выходе газа
    Размер пламени и наконечника
    Введение в химические вещества

    * Несмотря на то, что Aquaflame производит пламя до 3300°C, мы не рекомендуем использовать его без MEK. МЭК дает наиболее стабильное пламя при температуре около 1850°C

    Бесфлюсовая пайка сплавов 80Au/20Sn с формовочным газом/инертной атмосферой | Картик Виджай | Блоги Индийской корпорации | AuSn | Флюс

    Пайка без флюса обычно считается сложной, если вообще возможной.Тем не менее, бесфлюсовый процесс обычно выполняется с лентой и заготовками 80Au/Sn — как это может быть?

    Короткий ответ: потому что его можно обрабатывать как припой.

    Давайте вспомним о роли потока. Флюс — это химическое вещество, которое очищает (раскисляет) поверхности и защищает их от повторного окисления во время пайки, чтобы припой смачивался и образовывал надежные паяные соединения. Золото не тускнеет. Так что, теоретически, нам не нужен поток. Однако на практике мы редко припаиваем чистое золото, а не позолоченные поверхности.Если он не очень толстый, золотое покрытие (например, толщина покрытия Au <0,5 микрона) быстро растворяется в AuSn, и паяное соединение фактически выполняется с основным металлом, который находится под золотом. Это почти всегда никель. К сожалению, никель окисляется, даже если его покрыть золотом. Значит, нам еще нужна защита от повторного окисления при пайке, а также удаление окислов. Защита от повторного окисления осуществляется достаточно легко с помощью атмосферы азота. Восстановление и удаление оксидов можно осуществить, добавляя в атмосферу водород, также известный как формирующий газ.Итак, хотя мы не использовали жидкий химикат, смесь N 2 /H 2 является «химическим» и ведет себя как флюс.

    Доля водорода обычно составляет 5–10 % в конвейерных/ленточных печах и может достигать 100 % в специализированном оборудовании. Теплопередача улучшается за счет более высоких уровней H 2 , поскольку теплоемкость водорода примерно в 14 раз больше, чем у азота. При более высоком процентном содержании H 2 восстановление оксида происходит быстрее, но тогда необходимо соблюдать меры предосторожности (пламегасители и т. д.).), возможно, придется использовать. Интересно, что при концентрации около 75% водород перестает быть взрывоопасным, так как кислорода недостаточно для поддержания горения (хотя есть опасения по поводу водородного охрупчивания). Смесь, содержащая менее 5% водорода, не воспламеняется, так как водород слишком разбавлен для горения. Однако при таком разбавлении скорость удаления водорода и оксида может быть слишком медленной для практического применения.

    Также важно отметить, что скорость восстановления оксида увеличивается при более высоких температурах.В производственной среде с припоем Au/Sn температура процесса обычно составляет 330-350°C для хорошего восстановления оксидов. В процессе бесфлюсовой пайки абсолютно необходима чистота, поскольку на детали может влиять не только оксид, но и поверхностное загрязнение. Поверхностное загрязнение может быть вызвано обращением с заготовками AuSn во время обработки, а также в процессе эксплуатации. Преформы изготавливаются в механическом процессе, поэтому необходимо проявлять большую осторожность, чтобы свести к минимуму загрязнение. Кроме того, ваш поставщик припоя должен тщательно контролировать допуск по толщине.AuSn «смачивается на месте»; не растекается при намокании. Любое изменение толщины будет иметь тенденцию присутствовать в готовых соединениях. Тщательно выбирайте поставщика!

    В следующий раз мы рассмотрим оплавление с флюсами, включающими муравьиную кислоту (это не то же самое, что формовочный газ). Между тем, вы можете щелкнуть здесь, чтобы загрузить примечание к приложениям, в котором содержится дополнительная информация о процессе и профиле.

    EA Technology

    Основываясь на 25-летнем опыте собственных и запатентованных инноваций для мировой индустрии упаковки электроники, компания Air Products разработала новую технологию бесфлюсовой пайки, в которой используется активированный водород при атмосферном давлении с начальной температурой до 100 °C. для удаления оксидов металлов с гальванических припоев на полупроводниковых пластинах и обеспечения оплавления этих выступов для получения надлежащей формы и размера для соединения с корпусом или подложкой.


    Слева: При получении: СЭМ-микрофотография гальванического припоя
    Справа: EA-DD: СЭМ-микрофотография стыков припоя, оплавленных
    с применением процесса EA

    Технология электронного присоединения (EA) для активации водорода — это новая бесфлюсовая технология, которая может работать при атмосферном давлении и нормальной температуре оплавления припоя с использованием негорючих смесей водорода (<4 об.%) в азоте. Эта технология, изобретенная Air Products, включает в себя генерацию большого количества низкоэнергетических электронов.Некоторые из электронов присоединяются к молекулам водорода, образуя активные частицы для эффективного удаления оксидов.

    Air Products заключила партнерское соглашение с Sikama International, чтобы внедрить систему бесфлюсового оплавления с электронным присоединением (EAUP1200) в сегменте упаковки электронных пластин. Печь предназначена для удаления оксидов металлов с припоя на пластинах УБМ и крышек припоя с пластин с медными опорами с помощью технологии ЭА. Активированный водород производит анионы водорода, которые вызывают оплавление припоя до конечной формы в отсутствие традиционных процессов флюса.


    Air Products-Sikama EA Technology Furnace

    Техническая литература

    Бесфлюсовая пайка с использованием технологии Electron Attachment (EA) обзор
    Скачать PDF (1,647 КБ)

    Бесфлюсовая пайка в атмосфере активного водорода
    Скачать PDF (586 КБ)

    Бесфлюсовое оплавление в промышленных масштабах с использованием электронной насадки
    Скачать PDF (552 КБ)


    (40909) Водородная горелка Safeflame

    SafeFlame                                  

    Новый тип водородной горелки из воды

    Bullfinch являются частью партнерства SafeFlame , которое разработало этот захватывающий новый тип технологии пламени, производящий высокотемпературное точное пламя из воды.

         

    Наши технически продвинутые электролизеры дают два отдельных потока газообразных водорода и кислорода, образуя впечатляющее пламя для пайки, пайки, ювелирных работ, изготовления бисера и т. д. Два потока означают, что горелка намного безопаснее, поскольку газы смешиваются только на кончике и поэтому нет опасности смешивания газов в линиях и нет необходимости в пламегасителях. Это отличается от горелок HHO, где газы смешиваются в системе, что дает менее эффективное пламя и требует большего количества предохранительных устройств.
    Наши специально разработанные превосходные водородные горелки и горелки дают горячее точное пламя. Это водородные горелки, питающиеся водородом и кислородом от электролиза воды. Газы разделены до кончика горелки, что делает систему намного безопаснее и производит гораздо более эффективное пламя.
    • Пламя меньшего размера идеально подходит для школ и колледжей, учебных заведений и технических отделов.
    • Пламя большего размера для коммерческого и промышленного применения – особенно подходит для пайки твердым припоем и серебряным припоем.
                 
    • Экологически лучше.
    • Гораздо безопаснее — нет обратного света — нет необходимости в пламегасителях. Нет сжатых газов.
    • Прекрасно контролируемое пламя с хорошим охватом.
    • Газ всегда под рукой — нужна только вода и электричество. Нет необходимости перевозить и арендовать баллоны.
    • Широкий выбор горелок, пламени и электролизеров для удовлетворения ваших потребностей
    • Для этих устройств требуется добавление деионизированной воды.
    • Например, 1-литровая установка имеет 1,5-литровый резервуар и потребляет примерно 60 мл в час. и так может работать примерно 16 часов от 1 литра воды.
    • Демонстрации могут быть организованы либо в нашем офисе в Бирмингеме, либо в головном офисе SafeFlame во Фром-Сомерсет, только по предварительной договоренности.

    Для получения дополнительной информации перейдите по номеру

    .

    http://www.safeflame-uk.com

    Загрузить брошюру о продукции SafeFlame

    Бесфлюсовая пайка водородом с электронной присадкой

    Пайка

    оплавлением является наиболее широко используемым методом сборки электронных компонентов для поверхностного монтажа.В процессе пайки оплавлением компоненты монтируются на соответствующую область дорожки печатной платы с помощью паяльной пасты, предварительно нанесенной на печатную плату. Такие сформированные детали для пайки затем загружают в печь для оплавления, проходя через зоны нагрева и охлаждения, а паяные соединения между выводами компонентов и припоем на печатной плате формируются путем плавления, смачивания и отверждения паяльной пасты. Чтобы обеспечить хорошее смачивание расплавленного припоя на соединяемых поверхностях, в паяльные пасты обычно добавляют органические флюсы для удаления первичных поверхностных оксидов как с припоя, так и с основного металла, а также для поддержания поверхностей в чистом состоянии до затвердевания.Флюсы в основном испаряются в паровую фазу во время пайки, однако летучие вещества флюса могут вызывать проблемы, такие как образование пустот в паяных соединениях и загрязнение печи оплавления. После пайки на печатной плате всегда остаются остатки флюса, которые могут вызвать коррозию и короткое замыкание.

    Пайка волной припоя, с другой стороны, является традиционно используемым методом пайки для сборки вставных компонентов. Его также можно использовать для компонентов поверхностного монтажа путем временного приклеивания компонентов на печатной плате с помощью клея перед пайкой.В обоих случаях печатные платы с вставленными или временно присоединенными компонентами необходимо очистить с помощью жидкого флюса для удаления оксидов с выводов компонентов и площадок для пайки, а затем пропустить через высокотемпературную ванну с расплавленным припоем. Расплавленный припой автоматически смачивает металлические поверхности, подлежащие пайке, и таким образом образуются паяные соединения. Расплавленный припой в ванне имеет высокую склонность к окислению с образованием окалины. Поэтому поверхность ванны для припоя приходится часто очищать механическим способом от окалины, что увеличивает эксплуатационные расходы и расход припоя.После пайки на платах остаются остатки флюса, что приводит к тем же проблемам, что и при пайке оплавлением.

    Для удаления остатков флюса необходимо использовать процесс посточистки. Хлорфторуглероды (ХФУ) обычно использовались в качестве чистящих средств, но считается, что они повреждают защитный озоновый слой земли, и их использование было запрещено. Хотя флюсы без очистки были разработаны с использованием небольшого количества активаторов для уменьшения остатков, существует компромисс между увеличением и уменьшением количества остатков флюса и активностью флюсов.

    Хорошим решением всех проблем, описанных выше, включая летучие флюсы, остатки флюса и образование окалины, является использование восстановительного газа в качестве среды пайки для замены органических флюсов для удаления оксидов металлов. Такой метод пайки называется «бесфлюсовая пайка». Среди различных методов бесфлюсовой пайки использование водорода в качестве реактивного газа для восстановления оксидов на неблагородных металлах и припоях особенно привлекательно, поскольку это очень чистый процесс (единственным побочным продуктом является вода, которую можно легко удалить из печи). , и он может быть совместим с открытой и непрерывной производственной линией пайки (h3 не токсичен и имеет диапазон воспламеняемости от 4 до 75%).Поэтому водородная бесфлюсовая пайка долгое время была технической целью.

    Однако основным недостатком водородной пайки без флюса является неэффективная и медленная скорость восстановления оксидов металлов в водороде в нормальном диапазоне температур пайки, особенно для оксидов припоя, которые имеют более высокую прочность связи металл-кислород, чем оксиды на основные металлы, подлежащие пайке. Эта неэффективность водорода объясняется отсутствием реакционной способности молекулы водорода при низких температурах.Высокореактивные радикалы, такие как одноатомный водород, образуются при температурах, намного превышающих нормальный диапазон температур пайки. Например, эффективный диапазон температур для чистого h3 для восстановления оксидов олова в припое на основе олова превышает 350°C. Такие высокие температуры могут либо повредить микросхемы интегральных схем (ИС), либо вызвать проблемы с надежностью. Поэтому промышленность искала каталитический метод, помогающий генерировать высокореакционноспособные радикалы h3 в нормальном диапазоне температур пайки.

    Бесфлюсовая (сухая) пайка в известном уровне техники выполнялась с использованием нескольких методов:

    Химически активные галогенсодержащие газы, такие как CF4Cl2, CF4 и SF6, могут использоваться для удаления поверхностных оксидов при пайке. Однако такие газы оставляют остатки галогенидов, которые снижают прочность припоя и способствуют коррозии. Такие соединения также создают проблемы с безопасностью и окружающей средой, а также могут оказывать химическое воздействие на паяльное оборудование.

    Оксиды металлов можно подвергать абляции или нагревать до их температуры испарения с помощью лазеров.Такие процессы обычно выполняются в инертной или восстановительной атмосфере, чтобы предотвратить повторное окисление выделяющимися загрязняющими веществами. Однако температуры плавления или кипения оксида и основного металла могут быть одинаковыми, и нежелательно плавить или испарять основной металл. Поэтому такие лазерные процессы сложны в реализации. Лазеры также обычно дороги и неэффективны в эксплуатации и должны иметь прямую видимость оксидного слоя. Эти факторы ограничивают применение лазерных технологий в большинстве случаев пайки.

    Поверхностные оксиды могут быть химически восстановлены (например, до h3O) посредством воздействия реактивных газов (например, h3) при повышенных температурах. Обычно используется смесь, содержащая 5% или более восстановительного газа в инертном носителе (например, N2). Затем продукты реакции (например, Н3О) выделяются с поверхности путем десорбции при повышенной температуре и уносятся в поле газового потока. Типичные температуры процесса должны превышать 350°C. Однако этот процесс может быть медленным и неэффективным даже при повышенных температурах.

    Скорость и эффективность процесса восстановления можно повысить, используя более активные восстанавливающие вещества. Такие активные частицы могут быть получены с использованием обычных плазменных технологий.

    Газовая плазма на звуковых, радио- или микроволновых частотах может использоваться для получения реактивных радикалов для раскисления поверхности. В таких процессах электромагнитное излучение высокой интенсивности используется для ионизации и диссоциации h3, O2, SF6 или других частиц, включая фторсодержащие соединения, на высокореакционноспособные радикалы.Обработку поверхности можно проводить при температурах ниже 300°С. Однако для получения оптимальных условий образования плазмы такие процессы обычно проводят в условиях вакуума. Вакуумные операции требуют дорогостоящего оборудования и должны выполняться как медленный периодический процесс, а не как более быстрый непрерывный процесс. Кроме того, плазма обычно диффузно рассеивается внутри технологической камеры, и ее трудно направить на конкретную область подложки. Следовательно, активные частицы не могут быть эффективно использованы в процессе.Плазма также может вызвать повреждение технологических камер в процессе распыления и может привести к накоплению пространственного заряда на диэлектрических поверхностях, что может привести к повреждению микросхемы. Сами микроволны также могут вызвать повреждение микросхемы, а температуру подложки может быть трудно контролировать во время обработки. Плазма также может испускать потенциально опасный ультрафиолетовый свет. Такие процессы также требуют дорогостоящего электрического оборудования и потребляют значительную мощность, что снижает их общую экономическую эффективность.

    Патент США. В US-A-5409543 описан способ получения реактивных частиц водорода с использованием термоэмиссионной (горячей нити) эмиссии электронов. Активированный водород химически уменьшает поверхность подложки. Термоэлектроны испускаются из тугоплавких металлических нитей, выдерживаемых при температурах от 500°С до 2200°С. Для отклонения или захвата избыточных свободных электронов используются сетки с электрическим смещением. Реакционноспособные частицы получают из смесей, содержащих от 2% до 100% водорода в инертном газе-носителе.

    Патент США. В US 6203637 также раскрыт способ активации водорода с использованием разряда термоэмиссионного катода. В этом случае процесс излучения осуществляется в отдельной (выносной) камере, содержащей нагретую нить накала. Ионы и активированные нейтралы поступают в камеру обработки для химического восстановления окисленной поверхности металла. Однако такие процессы с горячим катодом требуют условий вакуума для оптимальной эффективности и срока службы нити. Вакуумные операции требуют дорогостоящего оборудования, которое должно быть включено в системы ленточных конвейеров для пайки, что снижает их общую экономическую эффективность.

    Потье и др., «Бесфлюсовая пайка в активированной атмосфере при атмосферном давлении», Международная конференция по поверхностному монтажу, 1995 г., Сан-Хосе, Калифорния, и патент США. В патентах США №№ 6,146,503, 6,089,445, 6,021,940, 6,007,637, 5,941,448, 5,858,312 и 5,722,581 описан способ получения активированного h3 (или других восстановительных газов, таких как Ch5 или Nh4) с использованием Восстановительный газ присутствует на «процентном уровне» в инертном газе-носителе (N2). Разряд производится с помощью источника переменного напряжения «несколько киловольт».Электроны, испускаемые электродами в удаленной камере, производят заряженные и нейтральные водородные радикалы, которые затем перетекают на подложку. Полученный в результате процесс уменьшает количество оксидов на основном металле, подлежащем пайке, при температуре около 150°С. Однако такие удаленные разгрузочные камеры требуют значительных затрат на оборудование и не могут быть легко модернизированы для существующих систем ленточных конвейеров для пайки. Кроме того, процесс не предназначен для удаления оксидов припоя.

    Патент США. В US 5433820 описан процесс обработки поверхности с использованием электрического разряда или плазмы при атмосферном давлении от высоковольтного (от 1 кВ до 50 кВ) электрода.Электрод размещается в непосредственной близости от подложки, а не в удаленной камере. Свободные электроны, испускаемые электродами, производят реактивные водородные радикалы, плазму, содержащую атомарный водород, которые затем проходят через отверстия в диэлектрическом экране, расположенном над окисленной подложкой. Диэлектрический экран концентрирует активный водород на тех конкретных участках поверхности, которые требуют раскисления. Однако такие диэлектрические экраны могут накапливать поверхностный заряд, который может изменять электрическое поле и препятствовать точному управлению технологическим процессом.Описанный процесс используется только для флюсования поверхностей из недрагоценных металлов.

    Дополнительный известный уровень техники, представляющий интерес, включает: Пат. №№ 3742213; США 5 105 761; США 5 807 614; 5 807 615 США; 5 928 527 США; США 5 985 378; 6 004 631 США; 6 037 241 США; 6 174 500 долларов США; 6 193 135 США; 6 194 036 США; 6 196 446 США; Купман и др. al., Бесфлюсовое соединение пайки с перевернутыми кристаллами, NEPCON WEST ’95 PROCEEDINGS, стр. 919-931; и Шайло и др. и др., Бесфлюсовая пайка, NEPCON WEST ’94 PROCEEDINGS, стр. 251-273.

    Недостатки известного уровня техники в обеспечении экономичного и эффективного процесса бесфлюсовой пайки для удаления основного металла и оксидов припоя для превосходной пайки без дефектов оксида или флюса в паяном соединении преодолеваются настоящим изобретением, которое обеспечивает бесфлюсовую пайку при низких температурах. , в условиях, близких к окружающей среде или в атмосферных условиях, и с низкими требованиями к мощности постоянного тока или аналогичным распространением электронов с низкой энергией для использования отрицательно заряженного ионного водорода для активного взаимодействия с оксидами до или во время операции пайки, как более подробно изложено ниже.

    Настоящее изобретение представляет собой метод сухого флюсования металлических поверхностей одного или нескольких компонентов, подлежащих пайке, включающий следующие этапы: a) предоставление одного или нескольких компонентов, подлежащих пайке, которые соединяются с первым электродом в качестве целевого узла; б) обеспечение второго электрода рядом с узлом мишени; c) обеспечение газовой смеси, содержащей восстановительный газ, между первым и вторым электродами; d) подачу напряжения постоянного тока (DC) на первый и второй электроды и передачу электронов восстановительному газу с образованием отрицательно заряженного ионного восстановительного газа; д) приведение в контакт узла-мишени с отрицательно заряженным ионным восстановительным газом и восстанавливающими оксидами на узле-мишени.

    Предпочтительно восстанавливающий газ представляет собой водород в инертном газе, таком как азот, для включения газовой смеси. Компоненты предпочтительно представляют собой печатные платы или электронные устройства, более предпочтительно электронные устройства, смонтированные на печатной плате. Предпочтительно, во время или после сухого флюсования для удаления оксидов компоненты припаиваются оплавлением или пайкой волной при повышенной температуре.

    РИС. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию первого варианта осуществления настоящего изобретения для пайки оплавлением.

    РИС. 2 представляет собой схематическую иллюстрацию второго варианта осуществления настоящего изобретения для «флюсования» перед пайкой волной припоя.

    РИС. 3 представляет собой схематическую иллюстрацию третьего варианта осуществления настоящего изобретения для обработки ванны для пайки волной припоя.

    РИС. 4 представляет собой схематическую иллюстрацию различных конструкций катода для настоящего изобретения.

    Настоящее изобретение относится к бесфлюсовой пайке h3. Настоящее изобретение может быть выполнено путем модификации традиционной машины для пайки оплавлением или пайки волной припоя.Настоящее изобретение также применимо к металлическому покрытию, такому как покрытие припоем частей печатных плат или металлических поверхностей, чтобы сделать их более поддающимися последующей пайке. Удаление оксидов путем бесфлюсовой обработки водородом по настоящему изобретению в равной степени применимо к таким технологиям металлизации.

    Принцип метода показан на фиг. 1, 2 или 3 . Во время пайки или флюсования газовая смесь азота и восстановительного газа, такого как водород или окись углерода, вводится в нагревательную камеру, печь или печь с катодом и анодом, а детали, подлежащие пайке или флюсу, соединяются или установленный на аноде, чтобы сформировать сборку мишени.Когда между катодом и анодом прикладывается постоянное напряжение, на катоде генерируются низкоэнергетические электроны, которые в электрическом поле дрейфуют к аноду. Во время этого дрейфа электронов часть молекулярного восстановительного газа, т. е. h3, может образовывать отрицательные ионы за счет прилипания электронов, а затем также дрейфовать к аноду. На аноде отрицательно заряженный ионный водород может прикрепляться к припою и металлическим поверхностям, подлежащим пайке, и, таким образом, восстанавливать соответствующие оксиды без использования традиционных флюсов.Во время этого процесса инертный газ, т. е. N2, не подвергается воздействию, поскольку сродство азота к электрону равно нулю.

    Для настоящего изобретения концентрация h3 в газовой смеси может составлять примерно от 0,1 до 100% по объему и более предпочтительно примерно от 0,5 до 50% по объему. Температура может находиться в диапазоне приблизительно от температуры окружающей среды до 400°С и, что более предпочтительно, приблизительно от 100 до 250°С. Напряжение постоянного тока может составлять приблизительно от -1 до -50 кВ, а предпочтительный диапазон составляет приблизительно от -2 до -30 кВ. кв.Расстояние между катодом и верхней поверхностью обрабатываемых деталей может составлять приблизительно от 1 до 10 см, а предпочтительный диапазон составляет приблизительно от 2 до 5 см. Катод или устройство, из которого генерируются электроны (фотоэмиссионный или радиоактивный источник), должны располагаться близко к аноду или сборке мишени и не требуют отдельной камеры или зоны. Помимо h3, в газовой смеси могут использоваться и другие восстановительные газы, такие как CO. Инертным газом, используемым в газовой смеси, кроме N2, могут быть Ar, He и другие.Давление предпочтительно представляет собой окружающее атмосферное давление, что означает существующее давление в зоне проведения процесса. Никакого специального давления, такого как вакуум, не требуется. Обычно приемлемо давление от 10 до 20 фунтов на квадратный дюйм, но наиболее подходящим является давление от 14 до 16 фунтов на квадратный дюйм, предпочтительно 14,7 фунтов на квадратный дюйм.

    В дополнение к методу присоединения электронов, описанному выше, присоединение электронов к молекулам водорода или двухатомному водороду может быть осуществлено путем фотоэмиссии с фоточувствительного катода, методов электронного пучка, методов радиоактивного источника и лавинных методов, при которых каскадные исходные электроны дрейфуют к последовательно более высокому потенциалу электроды в массиве электродов, вызывая дополнительные электроны от каждого последующего электрода.Фотоэмиссия свободных электронов с низкой энергией может происходить, например, после воздействия на светочувствительный источник ультрафиолетового излучения или света с другой подходящей длиной волны. В тех методах, где электроны не испускаются из-за постоянного напряжения (т. Е. Фотоэмиссии), катод и анод все равно будут смещены, чтобы притягивать сгенерированные электроны и, в конечном итоге, отрицательно заряженную ионную молекулу водорода или двухатомный водород к аноду.

    Не желая придерживаться какой-либо конкретной теории механизма настоящего изобретения, изобретатели полагают, что когда к электродам прикладывается напряжение постоянного тока, на катоде генерируются электроны с низкой энергией, которые дрейфуют к аноду в электрическое поле.Электроны с низкой энергией обладают достаточной энергией, чтобы покинуть катод и присоединиться к молекулярному или двухатомному водороду, но недостаточно энергии для диссоциации молекулы водорода. Во время дрейфа электронов часть молекулярного восстановительного газа, такого как водород, может образовывать отрицательные ионы за счет присоединения электронов, а затем также дрейфовать к аноду. На аноде отрицательно заряженный ионный водород может прикрепляться к припою и поверхностям основного металла, подлежащих пайке, и, таким образом, восстанавливать существующие оксиды припоя и основного металла.Энергия активации восстановления оксида с использованием процесса присоединения электронов по настоящему изобретению ниже, чем без присоединения, потому что бомбардировка присоединенными электронами устраняет большую часть энергии, необходимой для разрыва связи оксидов. Весь процесс можно проиллюстрировать следующим образом:

    Электронное присоединение: h3+e′→h3

    (между катодом и анодом)

    Восстановление оксида: h3 +MO→M+h3O+e′ ( M=припой/основной металл)

    (соседний анод)

    РИС.1 показан пример модифицированной машины для пайки оплавлением в схематичном разрезе. Устройство включает печь или печь 1 , которые обычно имеют зоны нагрева/охлаждения, расположенные в разных секциях вдоль центральной оси, и с входом/выходом газа на двух концах печи/печи 1 . Металлический стержень 2 (или проволочная сетка 2 d ), вытянутый в печи/печи 1 , используется в качестве катода или второго электрода, изготовленного из металла с низкой энергией эмиссии электронов, такого как латунь или нержавеющая сталь.Заземленная движущаяся лента 3 , изготовленная из проводящего материала, такого как металл, используется в качестве анода или первого электрода. Во время пайки оплавлением один или несколько компонентов 4 , таких как электронные устройства на печатной плате, временно соединенные вместе паяльной пастой, предварительно нанесенной на один или несколько компонентов, располагаются на движущейся ленте 3 , все из которых образуют целевую сборку, проходящую через печь/печь 1 и зоны нагрева и охлаждения.Газовая смесь 6 азота и восстановительного газа, такого как водород или монооксид углерода, вводится в печь/печь 1 , и напряжение постоянного тока 5 прикладывается между стержнем/катодом 2 и ремень/анод 3 . Газовая смесь реагирует на заряд между катодом и анодом электронами, отдаваемыми на месте катода восстановительному газу, предпочтительно водороду, чтобы стать отрицательно заряженным ионным восстановительным газом, который обычно мигрирует к аноду, включая припой. и компоненты, в которых, таким образом, любые существующие оксиды уменьшены в сухой безфлюсовой основе, что значительно улучшает паяное соединение.Паяльная паста расплавляется в нагретой зоне печи/печи 1 , смачивает поверхность компонентов и повторно затвердевает в холодной зоне печи/печи 1 , образуя припой, который не требует флюса и не требует дефекты припоя, вызванные оксидами или остатками флюса.

    РИС. 2 представляет собой другой пример, используемый для участка флюсования перед пайкой волной припоя, который очень похож на фиг. 1 . Аппарат содержит нагревательную камеру 10 , катод, изготовленный из металлического стержня 20 или проволочной сетки, и заземленную и проводящую подвижную ленту 30 , служащую анодом.При флюсовании платы с временно вставленными в плату компонентами 40 устанавливаются на ленту 30 , проходящую через камеру 10 , в камеру 10 вводят газовую смесь азота и водорода 60 , и напряжение постоянного тока 50 прикладывают между катодом 20 и анодом 30 заземленного пояса. Контакты компонентов припаяны к печатной плате, когда они проходят через стоячую волну припоя в ванне для пайки, в то время как компоненты/печатные платы и ванна для пайки не содержат оксидов под действием отрицательно заряженного ионного водородного восстановительного газа. .

    РИС. 3 представляет собой третий пример, используемый для флюсования ванны расплавленного припоя в процессе пайки волной припоя, который также очень похож на фиг. 1 . Устройство содержит камеру 100 , катод из металлического стержня 200 или проволочной сетки и заземленную ванну для высокотемпературного припоя 300 , служащую анодом. В процессе работы в камеру 100 вводят газовую смесь азота и водорода 600 и прикладывают постоянное напряжение 500 между катодом 200 и стенкой заземленного анода припойной ванны 300 .Это сохраняет поверхность анода ванны припоя 300 свободной от оксидов припоя или шлака под действием отрицательно заряженного ионного водородного восстановительного газа.

    Для вышеуказанных случаев геометрия катода может иметь различные формы, такие как примеры, показанные на РИС. 4, стержень 2 а , стержень с одним заостренным концом 2 б , стержень с несколькими заостренными концами 2 в и сетка или проволочная сетка 3 1 90Материалом катода может быть латунь, нержавеющая сталь или другие металлы с относительно низкой энергией электронной эмиссии.

    Первый эксперимент был проведен с использованием печи лабораторного масштаба. Используемый образец представлял собой заготовку бесфлюсового оловянно-свинцового припоя (т.пл. 183°С) на заземленной медной пластине (анод), которую загружали в печь и нагревали до 250°С в потоке газа 5% h3 в N2. Когда температура образца была равновесной, между отрицательным электродом (катодом) и заземленным образцом (анодом) прикладывалось постоянное напряжение, которое постепенно увеличивалось примерно до -2 кВ при токе 0.3 мА. Расстояние между двумя электродами составляло около 1 см. Давление окружающее, атмосферное. Было обнаружено, что припой действительно очень хорошо смачивает поверхность меди. Без приложения электрического напряжения хорошее смачивание бесфлюсового припоя на поверхности меди никогда не может быть достигнуто при такой низкой температуре, даже в чистом h3, потому что эффективная температура для чистого h3 для удаления оксидов олова на припое на основе олова составляет выше 350°C. Таким образом, этот результат подтверждает, что метод присоединения электронов эффективен для обеспечения бесфлюсовой пайки h3.

    Второй эксперимент был проведен с использованием той же установки и того же образца, что и выше. В отличие от первого опыта, при нагреве образца от комнатной температуры в потоке газа 5% h3 в N2 прикладывалось напряжение 2 кВ с током 0,3 мА. Скорость нагрева была аналогична той, которая обычно используется для обычных процессов пайки оплавлением. Было обнаружено, что припой начал смачиваться на поверхности меди при 220°С.п. 221°С) на заземленной медной пластине. Было обнаружено, что при 230°С припой начал смачивать медь.

    Четвертый эксперимент был проведен так же, как и первый эксперимент, за исключением того, что бесфлюсовый оловянно-свинцовый припой (в форме диска высотой 1 мм и диаметром 2 мм) устанавливался на заземленную кварцевую пластину. При подаче той же электрической мощности при 250°C было обнаружено, что форма расплавленного припоя изменилась с дисковой на почти сферическую, что указывает на то, что поверхность расплавленного припоя действительно не содержит оксидов.

    Пятый пример был проведен с использованием чувствительного оптического устройства (предварительно протестированного тока в зависимости от напряжения) на заземленной медной пластине. Образец загружали в ту же печь при потоке газа 5% h3 в N2 по объему. Напряжение постоянного тока -2 кВ с током 0,3 мА прикладывали во время нагревания образца от комнатной температуры до 250°С и выдержки при 250°С в течение 5 минут. Затем образец охлаждали до комнатной температуры. После цикла нагрева устройство было протестировано (сила тока в зависимости от напряжения), чтобы выяснить, не было ли каких-либо повреждений.Было обнаружено, что кривая зависимости тока от напряжения для тестируемого устройства не изменилась до и после цикла нагрева. Этот результат указывает на то, что для приложенного электрического поля не происходит повреждения чипа, связанного с пробоем диэлектрика.

    Альтернативой настоящему изобретению является плазменная пайка без флюса h3, при которой плазма индуцируется либо микроволнами, либо переносимым коронным разрядом. Способ безфлюсовой пайки по настоящему изобретению h3 с помощью присоединения электронов под потенциалом постоянного напряжения существенно отличается от метода с плазменной поддержкой и превосходит его.Основные отличия можно перечислить следующим образом:

    a) Плазменные методы используются только для очистки от оксидов на основных металлах, подлежащих пайке, и для пайки оплавлением все еще требуется флюс в паяльной пасте. Однако настоящее изобретение предназначено для удаления оксидов как с основных металлов, так и с припоя. По сравнению с неблагородными металлами припои на основе олова обладают значительно более высоким окислительным потенциалом, а оксиды припоя труднее восстановить. Таким образом, настоящее изобретение предназначено для более эффективного процесса бесфлюсовой пайки, а флюсы полностью исключаются при пайке оплавлением.

    b) В плазменных процессах процессы флюсования выполняются до пайки волной или пайкой оплавлением, при этом процессы флюсования аналогичны этапам предварительной обработки. Это разделение между флюсованием и пайкой совместимо с непрерывной линией пайки волной припоя, однако оно делает пайку оплавлением полностью прерывистой. В настоящем изобретении флюсование и пайка оплавлением предпочтительно выполняются как один этап, поэтому применение настоящего изобретения в пайке оплавлением в промышленных масштабах является более осуществимым.Настоящее изобретение также может быть применено к линии пайки волной припоя посредством последовательного флюсования и пайки печатных плат с прикрепленными компонентами и даже дополнительного флюсования ванны с расплавленным припоем для предотвращения образования окалины.

    c) В плазменном методе, использующем микроволновую печь или переносимую корону в качестве генератора, атомарный водород является активной частицей для восстановления оксидов металлов. Однако в настоящем изобретении отрицательно заряженная ионная молекула или двухатомный водород используется в качестве активного вещества для восстановления оксидов металлов.Это основное различие в активных частицах может привести к следующим различным результатам:

    (i) Атомарный водород, образованный комбинацией противоположно заряженных частиц в плазме, нестабилен и имеет тенденцию образовывать молекулярный водород, который еще больше снижает свободную энергию. и достигает стабильного состояния, особенно при атмосферном давлении, а не в вакууме. Однако присоединение электрона в настоящем изобретении представляет собой процесс высвобождения энергии, который делает образующиеся активные частицы, отрицательно заряженный ионный водород, относительно стабильными, а вероятность присоединения электрона увеличивается с увеличением давления, что делает работу при атмосферном давлении более благоприятнее вакуума.Таким образом, эффективность флюсования в соответствии с настоящим изобретением выше, чем в способе с использованием плазмы при атмосферном давлении для данной концентрации h3.

    (ii) Для плазменного метода активные частицы являются нейтральными и не могут предпочтительно адсорбироваться на обрабатываемых поверхностях. Однако для настоящего изобретения отрицательно заряженный ионный водород естественным образом дрейфует к припою и металлическим поверхностям (аноду) под действием непрерывного электрического поля, что увеличивает адсорбцию h3 на обрабатываемых поверхностях и, таким образом, снижает эффективную концентрацию h3. необходимо для полного флюсования.

    (iii) Для плазменного метода высокочастотное переменное напряжение более предпочтительно, чем постоянное напряжение, поскольку переменное напряжение более эффективно при плазменном методе разрушения молекул газовой фазы и образования атомарного водорода. Однако для получения отрицательно заряженного ионного водорода в настоящем изобретении предпочтительно напряжение постоянного тока. Причина в том, что по сравнению с напряжением переменного тока при использовании напряжения постоянного тока получаются более низкие энергии электронов, а электроны с низкой энергией имеют более высокое сродство к присоединению к молекуле газа, имеющей сильную электронную отрицательность.

    Дальнейшим отличием метода с использованием плазмы от настоящего изобретения являются недостатки, связанные с различием в источниках питания, требуемых для метода с использованием плазмы по сравнению с настоящим изобретением.

    (i) В отличие от напряжения постоянного тока настоящего изобретения, напряжение переменного тока, используемое в переносимом коронном разряде метода с плазменной поддержкой, является полностью проводящим для полупроводниковых устройств, что увеличивает вероятность повреждения ИС или кристалла.

    (ii) Эффективный диапазон напряжений для метода присоединения электронов по настоящему изобретению ниже точки пробоя газового разряда, используемого для плазмы, генерируемой микроволновым излучением, а также ниже уровня напряжения, используемого для генерации высокоэнергетических электронов в переносимом коронный разряд.Следовательно, для настоящего изобретения работа более безопасна, вероятность повреждения чипа ниже, а потребление энергии ниже.

    (iii) Для плазменных методов ионизируются как h3, так и N2 (энергия ионизации h3 и N2 составляет 15,4 и 15,5 эв соответственно), а ионизированные ионы N2 не вносят вклада в образование активных частиц. Напротив, в настоящем изобретении электроны, генерируемые потенциалом постоянного тока, могут быть присоединены только к молекулам h3, которые образуют активные частицы; N2 с нулевым сродством к электрону не затрагивается, так что потребление энергии может быть значительно снижено для эквивалентного результата.

    Кроме того, капитальные затраты на устройство по настоящему изобретению значительно ниже, чем на плазменную бесфлюсовую пайку.

    Таким образом, основными преимуществами настоящего изобретения по сравнению с методами с использованием плазмы являются: 1) как припой, так и металлические поверхности обрабатываются для удаления оксидов, чтобы полностью исключить органические флюсы, 2) имеется совместимость с непрерывной производственной линией пайки, включая как пайку оплавлением, так и пайку волной припоя, 3) более высокая эффективность флюсования достигается при атмосферном давлении для данной концентрации h3 и потребляемой мощности, 4) существует меньшая вероятность повреждения кристалла и 5) настоящее изобретение приводит к более низким капитальным затратам.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.