nestormedia.com nestorexpo.com nestormarket.com nestorclub.com
на главнуюновостио проекте, реклама

Газосварочное оборудование работающие на воде электролизеры ЛИГА


Газовой сварке уже почти сто лет. Несмотря на появление множества новых способов сварки, многие работы и сейчас удобнее выполнять газовой горелкой. В качестве горючего газа для сварки повсеместно используют ацетилен. Объем применения прочих горючих газов ничтожно мал.

В 70-80 гг. исследования, проведенные специалистами Института электросварки им. Е.О.Патона, Киевского политехнического института и ряда других организаций в СССР и за рубежом, показали, что вместо ацетилена можно использовать водород. При этом производительность и качество сварки углеродистых сталей и многих других сплавов могут быть такими же, как при работе с ацетиленом.

Давно известно, что тепловые характеристики водородно-кислородного пламени позволяют сваривать, резать, паять, плавить и термически обрабатывать большинство металлов, кварц, любое стекло и керамику. По температуре оно такое же, как ацетилено-кислородное, а увеличение расхода водородно-кислородной смеси в 1,7-2,0 раза по сравнению с ацетилено-кислородной позволяет обеспечить такую же скорость локального нагрева металла до температуры плавления. Но ацетилено-кислородное пламя является восстановительным по отношению к жидкому железу, а водородно-кислородное — окислительным.

Это долгое время мешало сваривать сталь водородно-кислородным пламенем: сварочная ванна покрывалась сплошным слоем шлака, а шов получался хрупким и пористым. Но выяснилось, что если добавлять к водородно-кислородной смеси пары органических веществ, связывающих кислород, то можно получать безупречные по качеству швы. В Киевском политехническом институте доказали, что достаточно добавить пары бензина в количестве всего 2,2% объема, — и пламя становится химически нейтральным. Вместо бензина можно добавлять различные углеводороды с температурами кипения от 30°С до 80°С. (Бензины, гексан, гептан — предельные углеводороды; бензол, толуол — непредельные углеводороды). Расход добавки мизерный, так как она является не теплоносителем, а раскислителем, связывающим лишний кислород.

Для выполнения такого объема сварки стали, на который расходуют баллон ацетилена, требуется всего около 100 г бензина.
Таким образом, технологические ограничения на применение водородно-кислородной смеси при сварке были сняты, однако объем применения водорода для сварки все еще остается ничтожным. Причина: до последнего времени не было пригодного для сварки источника водорода. Баллоны тут не годятся: их потребуется в 3-5 раз больше, чем при работе на ацетилене и кислороде. Это явно нерентабельно. Но там, где есть электроэнергия, источником водорода и кислорода может быть обычная вода. При электролизе воды получаются сразу и горючий газ (водород), и окислитель (кислород), к тому же в оптимальном соотношении. Значит, если сделать электролизер, который можно доставлять к месту сварки, то можно подавать газы из него прямо в горелку и обходиться без баллонов.
Эту очевидную идею пытались реализовать с 30-х гг., но безрезультатно.
Основным препятствием оказалось соотношение веса электролизера и количества вырабатываемого газа. Газосварочное оборудование обычно должно быть передвижным. Но долгие годы количества газа от передвижных электролизеров хватало только для ювелирных работ либо для пайки зубных протезов. В 80-90 гг. наряду с 300-килограммовыми стационарными электролизерами, применяемыми для сварки стали толщиной 5-6 мм, появились передвижные электролизеры, позволяющие сваривать лист толщиной 1-2 мм. Однако для строительства и общепромышленного применения этого явно недостаточно.
ЗАО "Лига" преодолело "весовой барьер", совершив скачок в соотношении веса и производительности по сравнению с электролизерами других фирм. В 1993 г. предприятие первым в мире сделало передвижной электролизер, пригодный по производительности, времени непрерывной работы без дозаправки и другим характеристикам для общепромышленного применения, а также в строительстве.

К настоящему времени создан параметрический ряд электролизно-водных сварочных аппаратов, охватывающий почти все задачи газопламенной обработки материалов. В состав каждого аппарата входят собственно электролизер, шланги длиной до 6 метров, горелка. Аппарат Лига-41 по желанию может комплектоваться резаком.

Названные аппараты позволяют выполнять практически все виды газопламенной обработки материалов за исключением резки стали толще 30 мм. Они применимы повсеместно, в частности, при сварке труб в зданиях, ремонте автомашин, строительной, сельскохозяйственной и бытовой техники, при газопламенной пайке и наплавке, при ювелирных работах, в стоматологии, термической обработке, отжиге стекла.

Это первые передвижные и переносные электролизные аппараты для общепромышленного применения и строительства за все время существования газовой сварки. До них реальной альтернативы баллонам при газовой сварке в промышленности и строительстве не было (а кроме них нет и сейчас).

Технологические возможности каждого из аппаратов определяются его производительностью по газу. Для сварки листовой стали нужно не менее 270-300 л/ч водородно-кислородной смеси на 1 мм толщины. Больше можно: квалифицированный сварщик сумеет сварить тонкий металл мощным пламенем и не прожечь его. Меньше нельзя: не хватит тепла, и не будет ни производительности, ни качества.

Аппарат Лига-12 малогабаритный, переносной, питается от бытовой сети 220 В. При незначительной потребляемой мощности 1,8 кВт позволяет сваривать и резать сталь и цветные металлы толщиной до 2 мм. Температура чистого пламени легко регулируется от 600оС до 2600оС. Данный аппарат хорошо себя зарекомендовал у ювелиров, стоматологов и ремонтников холодильного оборудования. Технологические возможности аппарата Лига-12 — рекордные при малом весе (12 кг.) и незначительной потребляемой мощности (1,8 кВт). Он вырабатывает за 1 час работы около 330 л газовой смеси, расходуя при этом 150 мл дистиллированной воды.

Аппарат Лига-31 позволяет резать и сваривать сталь и цветные металлы толщиной стенки до 3 мм. Он нашел себе применение на станциях технического обслуживания автомобилей, где применение баллонов с взрывоопасными газами (пропан, кислород) чревато серьезными последствиями. Аппарат очень удобен при наплавке и пайке цветных и черных металлов. Температура чистого пламени в нем также легко регулируется от 600°С до 2600°С. Очень простой контроль производительности делают сварочный аппарат легко приспосабливаемым для выполнения самых различных задач в труднодоступных местах (ремонт радиаторов, блоков двигателей, ступиц, при кузовных работах). Встроенная система контроля подает сигнал в случаях достижения давления и уровня электролита своих предельных значений и автоматически отключает аппарат от электрической сети, обеспечивая этим двойную пожаровзрывобезопасность.

Аппарат Лига-41 разработан по предложению сотрудников аварийных служб. Он предназначен для выполнения ремонтных работ в тех местах, где отсутствует трехфазная сеть 380 В. Аппарат позволяет сваривать трубы с толщиной стенки до 5 мм, производить заварку дефектов чугунного и цветного литья. Также его можно применять для ручной и машинной резки металлов толщиной до 30 мм. В этом случае подогревающее пламя резака питается от аппарата, а режущий кислород подают из баллонов. При такой технологии резки поверхность реза гораздо чище, чем при резке ацетиленом или пропаном, металл не науглевоживается и не закаливается, отсутствует грат, воздух не загрязняется окислами азота. Данная технология позволяет технически решать проблему безопасного выполнения кислородной резки в колодцах и тоннелях, в метрополитене, где использование ацетилена и пропана запрещено.

Аппарат Лига-41А по своим характеристикам аналогичен аппарату Лига-41. Различие состоит в том, что он может работать в интервалах температуры от –15оС до +40оС, что позволяет его применять в строительных и ремонтно-восстановительных работах при отрицательной температуре воздуха.

Все аппараты позволяют выполнять и мелкие работы, в том числе и микрофакелом диаметром менее 1 мм. Других изготовителей с такой производительностью по газу и технологическими возможностями, пожаровзрывобезопасности в странах СНГ нет. Есть, однако, зарубежные аналоги, но их вес превышает 250-300 кг.

К настоящему времени уже накоплен определенный опыт производственного использования электролизно-водных сварочных аппаратов. Переход на работу с этими аппаратами не вызывал затруднений у профессиональных газосварщиков. Переучивать их не требовалось, — достаточно было краткого инструктажа. Качество сварных соединений трубопроводов, выполненных с применением аппаратов, удовлетворяет требованиям СНиП 3.05.01-84 и СНиП 3.05.05-85. Паять различными припоями цветные металлы удобнее и быстрее. Аппараты оказались очень эффективными при выполнении пайки и сварки в труднодоступных местах. Для стекла и оксидной керамики водородно-кислородное пламя — вообще идеальный источник нагрева, так как окислительный характер пламени в этом случае представляет преимущество, а не препятствие, как при сварке стали.

Преимущества при работе с аппаратами Лига по сравнению с работой с ацетиленом и пропаном при газопламенной обработке материалов следующие.
Во-первых, аппараты пожаровзрывобезопасны и при хранении, и при работе. Время от включения холодного, неработающего аппарата до выхода на рабочий режим составляет всего лишь 1-5 мин. в зависимости от окружающей температуры и требуемого расхода газа. При работе аппарата газ не накапливается, так как никаких ресиверов и тому подобных узлов в нем нет.
Во-вторых, производительность аппарата автоматически поддерживается равной расходу газа на горелку. Поэтому масса взрывающегося вещества (водородно-кислородной смеси) в работающем аппарате мала, и если газ в аппарате взорвать каким-либо способом, то энергия взрыва будет небольшой. Прочность аппарата обеспечивает его безопасность и исправность даже при нарушениях норм эксплуатации.
В-третьих, сварка становится экологически чистой. При работе на ацетилене воздух рабочей зоны загрязняется окислами азота. Они токсичны, и для снижения их концентрации ниже предельно допустимой нужна очень большая кратность воздухообмена. Поэтому при работе с ацетиленом в помещениях норматив содержания окислов азота, как правило, не выполняется. Это явно сказывается на самочувствии сварщиков. При работе с аппаратами Лига нет ни жидких, ни твердых отходов. Единственный продукт горения — водяной пар: окислы азота в рабочей зоне даже не обнаруживаются обычными методами анализа.
В-четвертых, работа сварщика не зависит от поставок баллонного газа или карбида кальция.
В-пятых, сварка резко удешевляется. На тот объем сварочных работ, на который в иных случаях расходуют баллон ацетилена и баллон кислорода, описываемым аппаратам нужно около 6,5 кВтч электроэнергии, 0,8 л дистиллированной воды и 100 г бензина. Заправка баллонов стоит раз в 10 дороже, чем электроэнергия и все остальное, что необходимо для работы аппаратов.
В-шестых, эксплуатировать аппараты гораздо легче, чем обычные передвижные генераторы ацетилена: дозаправляют их реже, а трудоемкость дозаправки в несколько раз меньше трудоемкости перезарядки генератора.
Наконец, в-седьмых, при машинной кислородной резке питание подогревающего пламени от аппаратов позволяет улучшить качество резки, снизить расходы на нее и предотвратить загрязнение воздуха окислами азота.

Применение баллонов и ацетиленовых генераторов оправдано только для сварки в полевых условиях, когда нет электроэнергии. В остальных случаях на смену баллонам должны прийти аппараты, работающие на воде. Необходимые технические предпосылки для этого созданы, и, по-видимому, в ближайшие годы электролизно-водные сварочные аппараты найдут широкое массовое применение.

Андрей САУЛИЧ


Поделиться
Еще из раздела сварка
Линейная ультразвуковая система для сварки цветных металлов Sonic Weld 4010 Цилиндры SKF как альтернатива традиционным технологиям Промышленные электроды для сварки деталей из нержавеющей стали Промышленные электроды SelectAlloy 308L-C, 309L-C и 316L-C
© 2017 Новости металлообработки

Сайт работает на платформе Nestorclub.com