Sudarea cu termită: tipuri, avantaje, aplicații

Sudarea cu termită se bazează pe capacitatea unor amestecuri mecanice pulverulente de metale cu oxizi metalici (termite) de a arde, eliberând o cantitate mare de căldură.

Oxidul de fier (oxidul de fier) ​​este folosit ca oxizi în amestecurile de termite, iar ca metale combustibile se folosesc aluminiul, magneziul etc. Sursa de oxigen din termită este oxidul de fier, iar sursa de căldură este metalul inclus în amestec în forma sa pură.

Pentru a produce un efect termic, cantitatea de căldură degajată în arderea unei substanțe combustibile trebuie să fie mai mare decât cea necesară pentru descompunerea oxidului. Sudarea cu termită se caracterizează prin arderea termitei în câteva secunde, timp în care se eliberează întreaga cantitate de căldură.

Tipuri de sudare cu termită și aplicarea acestora

Distingeți între sudura cu creuzet și termită-mufă KS.

Amestecurile de termită pulverulentă uscată sunt folosite pentru sudarea termită-crezet. La sudarea benzilor și tijelor de oțel bucle de pământ utilizați termita de aluminiu constând din 23% praf de aluminiu și 77% soltar (în greutate). Procentul de soltar de aluminiu și fier din amestecul de termită variază în funcție de gradul solzii și de puritatea prafului de aluminiu. Pentru a crește randamentul fierului eliberat în timpul arderii termitei, precum și pentru a scădea temperatura de reacție, la termită se adaugă deșeuri de oțel din industria unghiilor.

La sudarea termică a barelor și benzilor de oțel, în aceleași scopuri se folosește o inserție de oțel (un cerc care închide orificiul creuzetului). Intensitatea procesului de ardere a termitelor depinde de mărimea granulelor componentelor. Granulele granulare cu o dimensiune de 0,25 până la 1,5 mm sunt utilizate pentru un proces de sudare stabil. Pentru îmbunătățirea calității îmbinării sudate, în amestecurile de termite se introduc aditivi de aliere — 80% feromangan și ferosiliciu în cantități de 1,4, respectiv 0,15% în greutate.

Particularitatea sudurii cu creuzet termic este că capetele tijelor de îmbinat sunt topite și unite de metalul format prin arderea amestecului de termită.

Pentru a conecta firele de oțel cu un singur nucleu ale liniilor de comunicație, utilizați bazine de termită cilindrice cu o gaură longitudinală. Deschiderea corespunde diametrului firelor de sudat. Blocurile de termită sunt presate dintr-un amestec care conține 25% magneziu pirotehnic marca MPF și 75% rocă de fier. Nitrolac grad NTs-551 este utilizat ca liant, care se adaugă într-o cantitate de aproximativ 14% din masa amestecului uscat (peste 100% din amestec).

Metoda creuzetului termic nu este potrivită pentru sudarea firelor de aluminiu.Utilizați sudarea prin călire termică în forma, așa cum este utilizată pentru sudarea oțelului, atunci când există un contact direct între blocul de mufă și firul de aluminiu, acest lucru este inacceptabil din mai multe motive:

1. când arde mufla termită, aluminiul reacţionează, provocând arderea metalului pe suprafaţa firelor sudate,

2. Produsele reacției cad în aluminiul bazinului de sudură și deteriorează caracteristicile îmbinării,

3. se topesc firele de la ieșirea din mufla de termită, ceea ce duce la reducerea secțiunii lor transversale; la sudarea firelor cu mai multe miezuri, firele individuale ale miezului ard.

Pentru sudarea firelor cu mai multe miezuri, am dezvoltat cartușe de termită, care sunt un bloc de termită cu formă de răcire metalică... În sudarea termită-mufă (spre deosebire de creuzet de termită), ca urmare a arderii termitei, produșii de reacție. nu apar sub formă lichidă. În procesul de ardere, se formează o masă poroasă de oxid de magneziu, care absoarbe fierul topit, din cauza căreia termita de magneziu nu produce lichid, dispersând zgura.

Rețeta de masă de termită pentru producția de blocuri de termită pentru cartușe de tipuri PA, PAS etc. Este la fel ca și pentru producția de blocuri de termită pentru conectarea firelor de oțel cu un singur nucleu.

Sudarea aluminiului și a aliajelor sale este îngreunată de o peliculă de oxid de aluminiu care îl acoperă rapid în aer. Prin urmare, îndepărtarea oxizilor și protecția împotriva oxidării ulterioare a bazinului de sudură sunt de mare importanță în sudare.

Efectul filmului de oxid este redus cu curge, cu care firele conectate și tijele de umplere sunt acoperite înainte de sudare.Fluxul dizolvă oxidul și îl transformă într-o zgură cu punct de topire scăzut care plutește la suprafață. În acest caz, o peliculă de zgură lichidă acoperă suprafața metalului topit al bazinului de sudură în timpul sudării, izolează această suprafață de aer și protejează astfel împotriva oxidării ulterioare. Rămășițele pârâului, însă fire corodate, prin urmare, atunci când implementăm KS, ar trebui, dacă este posibil, să evităm utilizarea fluxurilor.

Unul dintre cele mai bune este fluxul AF-4A, care conține clorură de sodiu - 28%, clorură de potasiu - 50%, clorură de litiu - 14%, fluorură de sodiu - 8% (în greutate). Acest flux poate fi utilizat numai în cazurile în care conexiunea sudată este complet protejată de influențele externe.

Coroziunea semnificativ mai mică este cauzată de fluxul cu trei componente VAMI (clorură de potasiu - 50%, clorură de sodiu - 30%, criolit clasa K -1 - 20%). Cu toate acestea, chiar și atunci când îl utilizați, este necesar să luați măsuri pentru a proteja îmbinările împotriva coroziunii. Reziduurile de flux de pe pistoletă după sudare trebuie îndepărtate prin decapare sau spălare.

La sudarea firelor de aluminiu cu un cartuș de termită, în orificiul său de injecție este introdusă o tijă de umplere, care este topită pentru a crește metalul lichid în matrița de răcire. Tijele de aluminiu sau firele goale ale firelor sudate sunt folosite ca tije de umplere. Umpluturile se realizeaza prin rasucirea mai multor fire cu diametrul de 2 mm, degresate si curatate in prealabil.

Beneficiile sudării termice

Sudarea termică se distinge favorabil prin independența față de sursele de electricitate sau gaz, fără a fi nevoie de echipamente complexe, precum și prin capacitatea de a realiza conexiuni în condiții liniare de către personalul de instalare, reparare și service.

Sudarea termică a firelor goale

Este cel mai economic să conectați firele la liniile electrice de înaltă tensiune prin sudare termică. Această metodă nu necesită echipamente complexe și instrumente speciale.

Sudarea termică a firelor, dacă este realizată în deplină conformitate cu tehnologia stabilită, este cea mai simplă și mai fiabilă modalitate de conectare.

În timpul sudării termice, la capetele firelor se formează o conexiune integrală din metal, a cărei secțiune transversală metalică este mai mare decât cea a firelor de legătură, iar rezistența electrică este mai mică decât secțiunea transversală a unui întreg fir de aceeasi lungime.

Legarea conductorilor torți prin sudare termică nu modifică în timp caracteristicile electrice și, prin urmare, nu necesită timp de lucru suplimentar pentru testele preventive.

Cu toate acestea, îmbinările de sudură trebuie efectuate numai cu înaltă calitate. Conexiunile slabe ale firelor pot fi rezultatul pregătirii neglijente a firului, folosirea unui clește nestandard, strângerea insuficientă sau excesivă, precum și alimentarea unidirecțională, firele blocate în cartus etc.

După cum arată experiența în sudarea sârmei, cele mai frecvente cauze ale calității slabe a sudurii sunt firele blocate în mandrina și alimentarea unidirecțională a sârmei.Conectarea unuia dintre firele în mandrina are ca rezultat, de asemenea, alimentarea unidirecțională a sârmei.

La sudarea firelor pe liniile electrice, au existat cazuri când, cu cea mai atentă pregătire a firelor și clemelor, sudarea încă nu a funcționat din cauza alimentării unilaterale a firului în matrița de răcire a mandrinei contractabile.

Efectuarea sudării termice a firelor

Sudarea termică a firelor se realizează cu ajutorul cartuşelor de termită (Fig. 1).

Cartușul de termită pentru sudarea firelor de aluminiu și oțel-aluminiu este format din următoarele elemente principale:

• o formă de răcire din tablă de oțel cu o grosime de 0,5 - 1,25 mm pentru a proteja stratul superior al firului de ardere și pătrunderea impurităților dăunătoare formate prin arderea masei de termită în zona de sudare;

• inserție din aluminiu pentru modelarea zonei de sudură și umplerea cavităților,

• un bloc de termita care, la ardere, genereaza cantitatea necesara de caldura pentru a topi placarea si capetele firelor de sudat in zona de sudare.

Cartușul de termită pentru sudarea firelor de cupru constă dintr-o răcire din cupru sau țevi de cupru cu grosimea de 1,5-2 mm, o inserție din aliaj de cupru-fosfor marca MF-3 și un bloc de termită.

Orez. ( checker) , etichete cu 4 locuri, 5 — sârmă, 6 — bandaj restrictiv, 7 — garnitură de azbest.

Pregătirea corectă a capetelor firelor de sudură termică este de mare importanță pentru o sudură de înaltă calitate a conexiunii.Capetele trebuie curățate bine de murdărie, degresate cu benzină de grăsime și uscate. Îndepărtarea grăsimii de la capetele firelor și uscarea acestora este necesară, deoarece la arderea grăsimii sau a benzinei se formează gaze care împiedică umplerea cordonului de sudură cu metal topit și contribuie la formarea de goluri și goluri.

Capetele firelor sudate sunt tăiate astfel încât planul de tăiere să fie plat și strict perpendicular pe axa firului. Sârmele de placare cu o secțiune transversală de până la 150 mm2 produc foarfece de asamblare pentru tăierea firelor și a firelor cu o secțiune transversală mai mare de 150 mm2 - folosind un ferăstrău sau un dispozitiv special.

Cel mai adesea, sudarea defectuoasă are loc din cauza alimentării unilaterale a capetelor sârmei, datorită faptului că metalul insertului se topește mai întâi pe o parte, iar capetele sârmei se freacă sau se blochează în matrița de răcire.

În sudarea termică a firelor, este necesar să se monitorizeze alimentarea capetelor firelor care vor fi sudate de la ambele capete ale formei de răcire. Metalul din zona de sudare rămâne în stare lichidă timp de câteva minute după arderea masei de termită și până când zgura formată după arderea masei de termită se răcește la o culoare închisă. Din același motiv, nu trebuie să vă grăbiți să slăbiți presiunea cleștilor și să deșurubați prematur butoanele cu matrițele care fixează capetele firelor din clește.