專利名稱：水解氧氣焊切割及電焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬及非金屬焊接、切割及加熱裝置，特別涉及直流焊機和水解氫氧發(fā)生裝置。
傳統(tǒng)的氣焊、切割工藝均采用乙炔(丙烷)和氧氣混合作燃?xì)?，能源耗費大，生產(chǎn)成本高，運輸、保管和使用都不方便，而且乙炔及水化廢棄物的臭味還污染環(huán)境，影響人體健康。
DE2810528A1、US4113601和CN87212134等專利提出了小型的水解氫氧發(fā)生裝置。該裝置包括一個氫氧發(fā)生器即電解槽，利用水電解產(chǎn)生的氫氧混合氣體，經(jīng)冷凝去濕、穩(wěn)壓控制等處理措施后送入焊炬或割炬，點燃后用于氣焊或切割。該裝置無疑是提供了一種廉價、衛(wèi)生、使用方便的能源。
但不足的是一方面以上這種裝置必須要專用電源，只能用于氣焊、切割，而且在安全防護方面都未對發(fā)生器內(nèi)可能產(chǎn)生的回火爆炸采取技術(shù)措施，因此操作不夠安全；另一方面現(xiàn)有的直流焊機又只能用于電弧焊接，它本身雖然就是一個電源，卻未作它用。
本實用新型的目的是將直流焊機和水解氫氧發(fā)生裝置有機組合在一起，協(xié)調(diào)工作，既可進(jìn)行電弧焊接，又可利用直流焊機作電解電源產(chǎn)氣進(jìn)行氣焊、加熱和切割，實現(xiàn)一機多用，而且安全可靠。
為此目的，本申請對現(xiàn)有的水解氫氧發(fā)生裝置進(jìn)行了一系列設(shè)計改進(jìn)和參數(shù)選擇。
為了與直流焊機協(xié)調(diào)工作，設(shè)計使氫氧發(fā)生裝置的電解負(fù)載特性與直流焊機的輸出外特性有合適的工作點，并保證裝置在此工作點下工作時的產(chǎn)氣量能滿足一般氣焊、加熱或切割的要求。其控制范圍是Z＝150－350A，U＝20－40V。
為了實現(xiàn)安全操作，水解氫氧發(fā)生裝置在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上增加了安全防護措施。這主要是在其水解氫氧發(fā)生器(以下簡稱發(fā)生器)上設(shè)計安裝了過壓氣體泄壓閥和發(fā)生器回火時釋放爆炸氣體的安全爆破口，并在其出氣口裝有干式氫氧回火截流器。此外，該裝置中的冷凝器采用了水封回火阻止器，焊炬或割炬手把上裝有干式氫氧回火截流器。
另外的一些改進(jìn)是發(fā)生器的電極為串聯(lián)的板狀電極，其上開有盲孔以增加電解反應(yīng)面積。電極板為一般鋼板，或經(jīng)噴砂處理后的鋼板和鍍鎳鋼板壓緊或連接而成，鍍鎳面電解時為陽極。發(fā)生器的外殼用普通鋼板(以前為不銹鋼)，內(nèi)襯防腐、耐熱、絕緣材料。為進(jìn)一步除去氫氧氣體的水份，本申請將混合氣體送入焊矩或割炬之前先進(jìn)入一個增設(shè)的干燥器處理。此外，還設(shè)計了專用割炬。
本申請的優(yōu)點和積極效果主要在于1.水解氫氧發(fā)生裝置用直流焊機作電解電源，無需另配專用電源，同時直流焊機也可用于焊接，提高了設(shè)備利用率；2.裝置內(nèi)的過壓氣體可以及時釋放，回火爆炸問題得以解決，確保操作安全可靠；3.與現(xiàn)有水解氫氧發(fā)生裝置相比，在耗電量相同的情況下，本裝置產(chǎn)氣量大，成本低；在產(chǎn)氣量相同的情況下，本裝置耗電量小，成本低。
與傳統(tǒng)的氣焊和切割工藝采用乙炔和氧氣混合作燃?xì)庀啾?，無論節(jié)能、省材、安全、衛(wèi)生、熱損失和使用簡便等各方面的優(yōu)點則更是明顯的。
以下結(jié)合附圖和實施例對本申請的內(nèi)容作出進(jìn)一步的說明。


圖1為水解氫氧氣焊、切割及電焊裝置原理圖；圖2為
圖1中氫氧發(fā)生器(2)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為
圖1中干燥器(5)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為
圖1中專用割炬(6)的結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例在
圖1中，(1)為直流焊機，(2)至(6)為水解氫氧發(fā)生裝置的組成部份。將直流焊機(1)的控制器置于氣焊擋，向發(fā)生器(2)直流供電，使發(fā)生器內(nèi)含堿性電解質(zhì)的水在正負(fù)兩極間導(dǎo)電分解，產(chǎn)生正好符合完全燃燒條件(H2O2＝21)的氫氧混合氣體，經(jīng)冷凝器(用水封回火阻止器)即(3)初步去濕和去除堿液后進(jìn)入使氣體保持一定壓力(本例為0.1MPa)的穩(wěn)壓控制器(4)，恒壓氣體再進(jìn)入干燥器(5)，最后干燥氣體送入焊炬或割炬(6)點燃，進(jìn)行氣焊、加熱或切割，其火焰溫度可達(dá)2800－3300℃。
發(fā)生器(2)有過壓氣體泄壓閥(7)，所說安全爆破口由法蘭管座(9)、開孔法蘭(10)和安全爆破膜片(8)組成。有出氣口(11)，固定于方形上蓋(19)的水位計(12)，絕緣密封墊(13)，下箱體(14)，電極板(15)及其絕緣墊(16)，電極板座(17)固定于下箱體上，箱體內(nèi)盛電解液(18)。
干燥器(5)為一法蘭圓筒體(23)，有上蓋(20)，焊于上蓋的出氣口(21)，壓緊彈簧(22)，焊于圓筒上的進(jìn)氣口(24)，內(nèi)裝干燥劑(25)。
專用割炬(6)有高壓氧氣進(jìn)氣口(26)，混合氣進(jìn)氣口及氫氧回火截流器(32)，它們組成一個手把。閥座(30)上有混合氣快速開關(guān)(31)和高壓氧氣流量調(diào)節(jié)閥(27)，有高壓氧氣和氫氧燃?xì)饣旌鲜?28)及割咀(29)。
以滿足實際氣焊或切割所需產(chǎn)氣量2米3／小時，最大產(chǎn)氣量為2.5米3／小時為例，所說工作點為Z＝200A，V＝35V，電極板(15)可選用400×300的普通鋼板，其上開有盲孔。選用15個電極板，其間距為10－30毫米，發(fā)生器內(nèi)充滿氫氧化鉀水溶液。過壓氣體泄壓閥(7)開啟壓力為0.15MPa，安全爆破口直徑為φ70，其上的安全爆破膜片(8)選用耐靜壓為0.18－0.2MPa的鋁片(也可用有相應(yīng)耐壓力的橡膠片)。
操作時，將直流焊機(1)的控制開關(guān)置于氣焊擋，向發(fā)生器(2)供電，當(dāng)電解電流為200A、電壓為35V時，等待片刻便可獲得壓力為0.06－0.08MPa，產(chǎn)氣量為2米3／小時的混合氣，送入焊炬點燃后可用于3毫米以下的鋼板氣焊；換用專用割炬(6)，外加高壓氧氣，則可切割100毫米以下的鋼板。
此外，將割炬(6)換為預(yù)熱噴咀，還可用于金屬工件的加熱處理，如預(yù)熱、后熱或火焰矯正變形等。若換用小型咀，則可用于珠寶、手飾、電子元件、玻璃等的精細(xì)加工。
權(quán)利要求1.水解氫氧氣焊、切割及電焊裝置，包括水解氫氧發(fā)生器(2)冷凝器(3)、穩(wěn)壓控制器(4)和焊炬或割炬(6)，其特征是a.還有直流焊機(1)，該直流焊機與水解氫氧發(fā)生器(2)匹配，即直流焊機(1)既可作弧焊電源用于電焊，又可作發(fā)生器(2)的電解電源，電解負(fù)載特性與直流焊機(1)的輸出外特性有合適的工作點，其控制范圍是Z=150-350A，U=20-40V，在此工作點下工作時的產(chǎn)氣量滿足氣焊或切割的要求；b.發(fā)生器(2)有過壓氣體泄壓閥(7)和發(fā)生器內(nèi)回火時釋放爆炸氣體的安全爆破口，電極(15)為串連的板狀電極，其上開有盲孔，發(fā)生器出氣口(11)裝有干式氫氧回火截流器；c.有干燥器(5)；d.割炬(6)內(nèi)有氫氧回火截流器。
2.據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征是所說干燥器(5)，是一個法蘭圓筒體(23)，它有上蓋(20)、出氣口(21)和進(jìn)氣口(24)，有壓緊彈簧(22)，內(nèi)裝干燥劑(25)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征是所說割矩(6)由高壓氧氣進(jìn)氣口(26)、氫氧混合氣進(jìn)口及氫氧回火截流器(32)組成手把，閥座(30)上有快速開關(guān)(31)和高壓氧氣流量調(diào)節(jié)閥(27)，有高壓氧氣和氫氧燃?xì)饣旌鲜?28)及割咀(29)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征是所說的安全爆破膜片為鋁片或橡膠片。
5.據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征是所說發(fā)生器(2)的外殼為普通鋼板，內(nèi)襯防腐、耐熱、絕緣材料，電極板(15)為鋼板或經(jīng)噴砂處理的鋼板與鍍鎳處理的鋼板壓緊或連接而成，鍍鎳面電解時為陽極。
6.據(jù)權(quán)利要求1－5所說的裝置，其特征是當(dāng)最大產(chǎn)氣量為2.5米3／小時時，電解電流為200A，電壓為35V，電極板(15)的面積為400×300毫米，電極15個，其間距為10－30毫米，過壓氣體泄壓閥(7)的開啟壓力為0.15MPa，安全爆破口的直徑為φ70毫米。
專利摘要水解氫氧氣焊、切割及電焊裝置，將直流焊機與水解氫氧發(fā)生裝置匹配，直流焊機既可作弧焊電源用于電弧焊接，又可作氫氧發(fā)生器的電解電源。發(fā)生器產(chǎn)生的氫氧混合氣體點燃后可用于氣焊、加熱和切割，還可對珠寶、首飾、電子元件、玻璃等進(jìn)行精細(xì)加工。該裝置有安全防護技術(shù)措施，保證操作安全。此外還對現(xiàn)有水解氫氧發(fā)生裝置作了一系列改進(jìn)，使其更完善更適用。
文檔編號B23K9/24GK2056373SQ89209060
公開日1990年4月25日 申請日期1989年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月28日
發(fā)明者付繼飛, 李憲政, 厲煥波, 王培巖, 周文瑛, 蘇平 申請人:冶金工業(yè)部建筑研究總院