Модернизируя сварку

div>

Водородная сварка выступала аналогом ацетиленовой и пропановой уже довольно давно.

«Водород — это новый расходный материал, а вид сварки — газопламенный, известный с незапамятных времен», — объяснил специалист отдела износостойких технологий ООО «Сварка ЭС» Игорь Боярский.

У такой сварки был ряд недостатков: сварочная ванна покрывалась слоем шлака, шов был тонким и пористым, а газовое пламя было совершенно незаметным при дневном свете. Тогда водород соединили с кислородом. 

Совсем недавно на рынке сварочного оборудования появились интересная разработка — компактные водородные сварочные аппараты, где газ добывают путём электролиза.

Да, раньше уже существовали подобные аппараты, но весьма громоздкие. Они были годны только для использования стоматологами или ювелирами. В ряд таких устройств эксперты включают и крупные перевозные электролизёры для строительных площадок.

Новое же небольшое оборудование с помощью воды и электричества в равной мере производит водород и кислород. При этом никакого дополнительного оснащения сварщику для работы не понадобится: по трубкам газовая смесь подаётся прямом в обычную сварочную горелку.

Учёные называют электролиз воды самым экологически чистым способом получения водорода, а сварка таким способом производит меньше всего отходов. По словам производителей этих аппаратов, качественное преимущество перед традиционной сваркой состоит в том, что единственный отход, который сопутствует работе, — это водяной пар. В то время как привычный ацетилен вырабатывает токсичные оксиды азота, что очень вредит здоровью сотрудников.

«Водород сгорает максимально экологично, без выделения вредных и ядовитых соединений, пригоден для работы в закрытых и/или плохо проветриваемых помещениях», — констатировал руководитель ООО «Водородные технологии» Павел Иванов.

Также он отметил возможность сваривать таким способом практически без остановки. Получается, чтобы сделать производство бесперебойным, достаточно иметь только воду и электричество, которое будет питать водородный генератор.

Павел Иванов также добавил: помимо непосредственно сварочных работ, за счёт высокой температуры горения водородом можно производить пайку и резку металлов, в том числе тугоплавких, а также работать со стеклом и даже керамикой. Складывается впечатление, что аппарат универсален, но, как правило, там, где многозадачность, там и низкое качество.

Однако популярностью водородно-кислородная сварка на предприятиях не пользуется. Её по-прежнему применяют в некоторых отраслях, но сварщики отмахиваются: «Она взрывается!». Мнение довольно популярное, но г-н Иванов опровергает его: «При водородной сварке не используют баллоны с газом под давлением, водород не накапливается. Производится водород из воды при помощи электролиза в реальном времени — столько, сколько требуется для ведения работ, что при соблюдении техники безопасности обеспечивает полную пожаро- и взрывобезопасность».

Так или иначе, раз у сварщиков есть мнение о недостатках этого способа сварки, значит, должны быть и предпочтения.

«Если говорить о самом популярном способе — это всё та же полуавтоматическая сварка в среде защитных газов или MIGMAG. Но не существует лучшего способа сварки, есть только наиболее подходящий для задачи (с технической и экономической точки зрения). Если проанализировать оснащённость российских предприятий различными аппаратами для сварки, мы увидим, что почти не существует предприятий, которые варят только лишь одним способом, всегда найдутся 2-3», — высказался Игорь Боярский.

На предприятиях в работе используют различные способы сварки по разным причинам. Например, водородная не подходит для работы с медью и абсолютно не пригодна для сварки нержавеющих сталей. Проблема в том, что водород растворяется в расплавленном никеле, и когда металл затвердевает, газ начинает выделяться обратно и образует трещины. В таком случае для сварки меди рабочие выбирают другие способы: ацетилен-кислородную сварку, аргонодуговую, MIGMAG, плазменную, лазерную, или электронно-лучевую.

Водородно-кислородная сварка с электролизными аппаратами не подойдёт и для полевых условий работы, где нет электричества. Там без ацетиленовых генераторов не обойтись.

Раз есть и плазменная сварка, и лазерная, и ещё множество других, которые могут подойти для любого металла и, в общем-то, не наносят никакого вреда, стоит ли игра свеч?

По словам экспертов, ацетилен после гидролиза даёт возможность стабильной и отработанной сварки, а к водородно-кислородной иногда нужно вводить дополнительные газы. За счёт этого фактора на данный момент ацетилен-кислородная сварка более пригодна с технической точки зрения.

«С точки зрения экономической составляющей для электролиза водорода и кислорода нужна лишь чистая H2O, в то время как для ацетилена нужно дополнительное сырьё (тоже копеечное — карбид кальция) плюс сам кислород, который тоже нужно синтезировать», — объяснил г-н Боярский.

«Водородная сварка уже заняла своё место среди альтернативных технологий. Её используют и на производствах в закрытых помещениях для оплавления/размягчения стеклянных заготовок», — добавил Павел Иванов.

В силу специфичности областей применения многие даже и не слышали о водородной сварке. Игорь Боярский считает: в ближайшее десятилетие толчок к активному развитию получат плазменные и лазерные технологии. Ведь они активно внедряются и становятся более дешёвыми.