В умовах посилення екологічних вимог до промислових процесів проводяться роботи з пошуку нешкідливих видів палива. Не залишилися без уваги і зварювальні роботи з використанням в якості основних джерел енергії горючих газів - пропану, ацетилену та інших. В результаті досліджень виявилося можливим замінити їх воднем, або, вірніше сумішшю з водню і кисню.

отримання водню
Водень можна отримати за допомогою електролізу води, точніше, лужного розчину гідроксиду натрію (каустичної соди, їдкого натру, це все назви одного й того ж речовини). Гідроксид додають в воду для прискорення реакції.

Для отримання водню досить опустити в розчин два електроди і подати на них постійний струм. В ході електролізного процесу на позитивних пластинах буде виділятися кисень, на негативному - водень. Обсяг виділяється водню буде в два рази більше, ніж обсяг виділяється кисню.
У хімічному вираженні реакція виглядає наступним чином:
2H2O = 2H2 + O2

Залишається технічно розділити ці два газу і перешкодити їх змішування, оскільки в результаті утворюється суміш, що володіє величезною потенційною енергією. Залишати процес без контролю вкрай небезпечно.
Для зварювання водень отримують за допомогою спеціальних апаратів - електролізерів. Для їх харчування необхідно електрику напругою від 230 В. електролізери, в залежності від конструкції, можуть працювати на трифазному струмі і на однофазному.

Переваги і недоліки
В результаті згоряння водню не утворюється ніяких шкідливих речовин, на відміну від випадків, коли для зварювання використовується ацетилен. Відбувається це тому, що при згорянні водню в середовищі кисню, утворюється вода, точніше водяна пара, яка не містить ніяких шкідливих домішок.

Температура полум'я воднево-кисневої суміші може регулюватися в межах 600-2600 ° C, що дозволяє зварювати та різати навіть самі тугоплавкі матеріали.
Для отримання водню в якості сировини використовується тільки вода і електроенергія, що робить вартість робіт низькою порівняно з іншими видами зварювання.
Всі перераховані вище властивості дозволяють використовувати водневу зварювання в замкнутих просторах, приміщеннях з поганою вентиляцією, в колодязях, тунелях, підвалах будинків.

Варто відзначити і таку перевагу водневої зварювання, як можливість зміни сопла пальника. Водень підтримує полум'я практично будь-якої конфігурації і розміру. Використовувати тонкий струмінь газу, що дає полум'я не товщі швейної голки, можна навіть при роботі з ювелірними виробами з дорогоцінних металів. Для тонкого полум'я не потрібна наявність додаткового кисню, досить розчиненого в повітрі.
Недоліком водневої зварювання можна вважати залежність її від наявності джерела електроенергії, необхідної для отримання водню. Використання балонів з воднем не допускається у зв'язку із небезпечними їх транспортування і експлуатації.

Атомно-водневий спосіб
Однією з різновидів зварювання, в якій задіяний водень, є атомно-воднева зварювання. Процес її заснований на явищі дисоціації (розпаду) молекулярного водню на атоми. Для розпаду, молекула водню повинна отримати значну кількість теплової енергії. Атомне стан водню настільки нестійка, що триває лише частки секунди. А далі відбувається відновлення водню з атомного в молекулярний. При відновленні виділяється велика кількість теплоти, яку і використовують при атомно-водневої зварювання для розігріву і плавлення зварюваних деталей з металу.

На практиці весь процес реалізується за допомогою електрозварювання з двома плавляться. Для отримання необхідного струму, що порушує дугу, може використовуватися звичайний зварювальний апарат. А ось власник або пальник мають незвичайну конструкцію.
Електроди і пальник
Електроди з пальником, в яку подається водень, розташовані під кутом один до одного. Дуга збуджується між цими двома електродами. Водень, або азотно-воднева суміш, що подаються в зону дуги, під впливом високої температури переходять в стан атомарного водню. Далі при поверненні в молекулярну форму, водень віддає тепло, що створює температуру, яка в сумі з температурою дуги може досягати 3600 ° C.

Оскільки дисоціації відбувається з поглинанням тепла (водень надає охолоджуючий вплив), то напруга для розпалювання дуги повинно бути досить високим - близько 250-300 В. надалі напруга можна знизити до 60-120 В, і дуга при цьому може відмінно горіти.
Інтенсивність горіння буде залежати від відстані між електродами і кількості водню, що подається в зону зварювання. 

горіння дуги
Розпалювання дуги проводиться короткочасним замиканням електродів між собою або на графітової платівці при обдувании електродів газом. Після розпалювання дуги, відстань до деталей, що зварюються підтримується в межах 5-10 мм. Якщо дуга не стосується, що зварюється, вона горить рівномірно і стійко. Її називають спокійною. При малих відстанях, до деталі, коли полум'я дуги майже стосується деталі, утворюється сильний різкий звук.

Така дуга називається дзвінкої.
Технологія зварювання подібна з технологією звичайній газовій.
Сварка з застосуванням атомно-водневого методу була придумана і досліджена в 1925 році американським вченим Лангмюр. У процесі досліджень замість дуги використовувалася теплота від горіння вольфрамової нитки, через яку пропускався водень.

У побутових умовах
Для використання водневої зварювання в побуті необов'язково купувати апарати для отримання водню. Вони, як правило, володіють великою продуктивністю і потужністю. До того ж, такі генератори громіздкі і дорогі.
У побутових умовах часто потрібні невеликі обсяги зварювальних робіт, тому обладнання для водневої зварювання доцільно виготовити самостійно.

Живлення і робоча рідина
Живлення можна подавати від автомобільного зарядного пристрою або від саморобного випрямляча, який можна виготовити, маючи відповідний трансформатор і кілька напівпровідникових діодів.
В якості робочої рідини повинен використовуватися розчин гідроксиду натрію. Він буде кращим електролітом, ніж проста вода. У міру зменшення рівня розчину, необхідно просто додавати воду. Кількість гідроксиду натрію буде завжди постійно.

Корпус і трубки
В якості корпусу для генератора водню можна використовувати звичайну літрову банку з поліетиленовою кришкою. У кришці необхідно просвердлити отвори під діаметр скляних трубок. Трубки будуть використовуватися для відводу газів, що утворюються. Довжина трубок повинна бути достатньою для того, щоб нижні кінці були занурені в розчин.
Усередині трубок повинні бути розміщені електроди, по яких подається постійний струм. Місця проходу трубок через кришку необхідно загерметизувати будь-яким силіконовим герметиком.

відведення водню
З трубки, в якій знаходиться негативний електрод, буде виділятися водень. Необхідно передбачити можливість відводу його за допомогою шланга. Відводити водень необхідно через гідрозатвор. Він являє собою ще одну півлітрову банку з водою, в кришку якої вмонтовані дві трубки. Одну з них, по якій подається водень від генератора, занурюють у воду. Друга виводить пройшов через воду водень з затвора і через шланги або еластичні трубки подає до пальника.
Водяний затвор необхідний для того, щоб полум'я від пальника не минуло в генератор при падінні тиску водню.

пальник
Пальник можна зробити з голки від медичного шприца. Товщина її повинна бути 0,6-0,8 мм. Для власника голки можна пристосувати відповідні пластикові трубки, частини корпусів кулькових ручок, автоматичних олівців. Необхідно передбачити і підведення до пальника кисню від генератора.
Інтенсивність утворення водню і кисню в генераторі буде залежати від величини напруги, що подається. Поекспериментувавши з цими параметрами, можна досягти температури полум'я пальника 2000-2500 ° C.

Виготовлений своїми руками апарат, що виконує водневу зварювання, можливо з успіхом застосовувати для різання або для з'єднання зварюванням або паянням різних дрібних деталей з чорного та кольорового металу. Це може знадобитися при ремонті різних предметів домашнього вжитку, деталей автомобілів, різних металевих інструментів.