ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

034-03

Результат выполнения НИР.

Газовое пламя, образующееся в результате сжигания водородно-кислородной смеси - ВКС (гремучего газа), производимое электролизными кислородно-водородными аппаратами (ЭКВА), является эффективным источником нагрева для высоко- и низкотемпературной пайки, сварки и других процессов тепловой обработки.

При электролизе воды на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород, причем смесь газов всегда имеет необходимое для горения стехиометрическое соотношение 2:1 между водородом и кислородом. Используя ВКС, вырабатываемую ЭКВА, можно получить стабильное пламя с максимальной температурой до 3600°С, что превышает рассчитанную теоретически для газа данного состава. Это объясняется прецизионным соотношением составляющих газовой смеси и высоким содержанием в ней атомов кислорода и водорода. Газ сгорает полностью, загрязнения окружающей среды не происходит. В качестве продукта реакции образуется только вода, которая в виде тонкой пленки конденсируется вблизи пламени, однако через некоторое время и она испаряется без остатка.

Из-за подсоса атмосферного воздуха пламя имеет окислительный характер. При введении в смесь паров флюсов оно приобретает восстановительный характер, а теплосодержание пламени увеличивается в 2-3 раза.

Применение ВКС эффективно для конструкционной высокотемпературной пайки изделий из цветных металлов. Процесс пайки водородно-кислородным пламенем проводится с применением стандартных припоев и флюсов. Особый интерес представляет использование водородно-кисдородного пламени при изготовле­нии ювелирных изделий, где возможность локального нагрева позволяет применять однотипный припой без опасности разрушения детали в ранее спаянном участке.

Пламя, образующееся при сжигании ЗКС, имеет окислительный характер, что не требует, добавления кислорода из баллонов в горючую смесь при проведении газокислородной резки металла. В процессе резки кислород подается только в канал режущего газа. При этом отпадает необходимость регулирования характера горения подогревающего пламени при открытом вентиле режущего кислорода. Все это позволяет уменьшить на 20-30% расход кислорода, подаваемого из баллона, при резке металла толщиной до 50 мм, причем скорость резки низкоуглеродистой стали не ниже скорости ацителено-кислородной резки.

Водородно-кислородное пламя, образующееся при сжигании гремучего газа в смеси с парами флюса, может быть использовано для газовой сварки деталей из низкоуглеродистых сталей. В качестве присадочного материала следует применять проволоки Св-08Г2С, Св-08ГС, Св-ЮГСМ, что обеспечивает прочность сварного соединения на уровне основного металла при удельном расходе газовой смеси 250-300 л/ч на 1 мм свариваемого металла.

Замена ацетилено-кислородной смеси (АКС) на ВКС дает значительные экономические преимущества при снижении расхода электроэнергии и экономии материальных ресурсов, исключении затрат на транспортировку газов и карбида кальция, снижении фондоемкости производства газовых смесей. Наряду с этим уменьшаются также затраты на обслуживание рабочих мест для газопламенной обработки металлов и выполняются нормы промышленной санитарии, так как отсутствуют отходы карбида кальция, а продуктом горения ВКС являются пары воды.

Затраты на производство эквивалентного по тепловой мощности количества ВКС по сравнению со всеми возможными вариантами получения карбида кальция и кислорода уменьшаются в 2-2,5 раза. Расход технической воды сокращается не менее, чем в 1,4 раза.

Таким образом, сварка, пайка и резка с применением смеси газов, получаемой путем электролиза воды, обладают по сравнению с другими способами рядом преимуществ: локальностью нагрева, возможностью пайки в широком диапазоне высоких и низких температур, возможностью газового флюсования, стабильностью и точностью регулирования пламени, удобным и простым управлением, отсутствием выделения вредных газов, бесшумностью работы, портативностью и малой стоимостью уста­новок, низкими эксплуатационными расходами.

Газопламенные сварка, резка, пайка ведутся с помощью электролизных газосварочных аппаратов серии "ЭКВА". Последние обеспечивают производительность горючей газовой смеси при питании от однофазной сети переменного тока напряжением 220 в от 50 до 400 л/ч. и до 1,5 м ³ при питании от 3-фазной сети 380 В, потребляя при этом соответственно не более 1,5 и 7 кВт. Аппараты серии "ЭКВА" представлены широким спектром моделей, начиная с миниатюрной установки "ЭКВА-микро", свободно размещающейся в небольшом портфеле, и заканчивая мощным аппаратом "ЭКВА-038-турбо" настольного исполнения.

Технология газопламенной обработки материалов с использованием электролизных кислородно-водородных газосварочных аппаратов внедрена в ПРП "Омскэнерго", ПО "Иртыш", ПО "Прибор" (г.Омск).

Разрешено к публикации в БД.