Термітне зварювання – особливості технології, виготовлення терміту

Термитной зварюванням називають такий спосіб зварювання, коли для підігріву металу використовується термітна суміш. Технологія зварювання складається з наступних процесів:

  • «Заформовиваніе» деталей, які будуть з’єднуватися, вогнетривким матеріалом;
  • підігрів деталей, що з’єднуються;
  • процес плавки терміту;
  • затоку розплавленого терміту на місце зварювання.

Таким чином, метал з розплавлених деталей з’єднується з термітом в рідкому стані. Подібне з’єднання буде гарантувати міцність і надійність. В основному, даний вид зварювання, на відміну від дугового застосовується для сплавки чавуну, сталі, реставрації тріщин, стикування рейок, а також труб.

Що входить до складу термітної суміші

Найчастіше використовується железоалюмініевая термітна зварювання: Fe2O3 = 75%; Al = 25% (така суміш містить в собі або прокаленную окалину, або залізну руду). Такий склад використовується, в основному, для зварювання рейок і багато габаритних деталей. Запалюється дана суміш при температурі близько 1300 ° C, а шлак і залізо, які утворюються, нагріваються до 2400 ° C. Досить часто в железоалюмініевую суміш додають залізну Обсічки, легуючі присадки і флюси. Даний процес відбувається в магнезитові тиглі.

Алюміній – не єдиний метал, який застосовують. Також використовуються такі комбінації:

  • Mg (31%) + Fe2O3 (69%)
  • Ca (43%) + Fe2O3 (57%)
  • Ti (31%) + Fe2O3 (69%)
  • Si (21%) + Fe2O3 (79%)

Термітно-запальні суміші:

  • Ba (NO3) 2 (26%) + Fe3O4 (50%) + Al (24%)
  • Ba (NO3) 2 (37.5%) + Al (26.5%) + вугілля (3%) + сполучні речовини типу шелаку (23%)
  • Fe2O3 (21%) + Al (13%) + Ba (NO3) 2 (44%) + Ba (NO3) 2 (6%) + Mg або Fe (12%) + сполучні речовини (4%)

Термічна зварювання застосовується для різних цілей і для кожної з них підбирається певний склад суміші. Найбільш поширеними серед них є такі види:

  1. Елементарна суміш: залізна окалина поєднана з порошком з алюмінію в суворій хімічної пропорційності;
  2. Суміш терміту для з’єднання стиків в рейках: така процедура є більш складною. Алюмінотермітная зварювання рейок полягає у введенні в шихту наповнювача зі сталі. Такий наповнювач складається з феромарганцю, графіту (у вигляді стружки) і маленьких частин маловуглецевої прутика або стружки такого ж матеріалу;
  3. Склад для з’єднання легованих сталей. Така суміш відрізняється використанням присадки у вигляді ферротитана, феррованадия і інших подібних матеріалів;
  4. Сварка терміт, використовувана для зварювання чавунних деталей: як присадки, як правило, використовується кремній у великій кількості. За допомогою даного розчину можна отримати дуже якісне з’єднання (при дотриманні правил процесів), це обгрунтовується виділенням графіту, як в зварювальних, так і в перехідних зонах. Така реакція відбувається через високий вміст кремнію в металі терміту. Головна вимога – повне виключення використання марганцю;
  5. Склад для з’єднання високомарганцовістой сталей: зміст даної суміші досить просте. Необхідно вводити феромарганець (вуглець і велика кількість марганцю), а також стружка чавуну в стехиометрическом співвідношенні;
  6. Спеціальні (особливі) терміти – використовуються для всіх інших потреб (повторного дроблення мінералів), такі суміші називають піротехнічними.

Процес алюмінотермітной зварювання

Дана технологія зварювання складається з декількох послідовних і взаємопов’язаних процесів.

Для початку слід переконатися в тому, що термітна шахта розрахована досконально і в процесі зможе виділитися потрібне тепло. Це необхідно для плавки і прогріву своїми руками всіх кінцевих продуктів реакції. До складу термитной шихти входять невеликі частинки порошку з алюмінію і оксиди заліза.

Крім складу з дуже дрібного розміру, всі компоненти повинні бути ретельно перемішані. Для запуску хімічної реакції своїми руками слід лише дати поштовх температурою в 1350 С. Подання такої температури досить в одній точці, а після теплова реакція пошириться на всю термітну шихту. Для освіти повноцінного металу досить 20-30 секунд. При чому, вага отриманого металу буде менше на 50% від всієї термитной шихти, так як крім металу утворюється шлак.

Тепло, при реакції буде витрачатися не тільки на представлені реагенти, але і на інші витратні матеріали (наприклад, стінки тигля). Незважаючи на це, тепла, яке буде виділятися, вистачить для отримання необхідного результату. При правильному дотриманні всіх зазначених рекомендацій, чистий метал опуститися на низ, а шлак спливе. Це пояснюється різницею в питомій вазі представлених матеріалів.

З’єднання рейок за допомогою алюмінотермітной зварювання

Для зварювання рейок ванним способом, досить складного процесу, може використовуватися велика кількість технік і методів, однак не всі вони підходять в умовах польових робіт.

Сварка рейкових стиків алюмінотемітом – гранично добре підходить для такого виду робіт через ефективності та зручності. В даному процесі використовують запальник, який однопорціонние зарядом піднімає температуру. Такий механізм не вимагає додаткової електричної енергії, що є важливим в польових умовах. Результат реакції вже видно через 20 секунд: отримання чистого металу і шлаку своїми руками.

Покрокова технологія зварювання стиків рейок складається з наступних етапів:

1. Підготовка торців. Щільне прилягання стиків для даного виду зварювання неприпустимо. Між рейками необхідно витримати зазор в 2-3 см.

2. Вирівнювання.  Для формування якісного шва з’єднуються деталі потрібно вирівняти

3. Установка форми з вогнетривкого матеріалу

Важливо! Слід уважно стежить на правильністю установки форми і не допускати її перекосу

Далі йде процес нагрівання місця зварювання і установки термитной суміші і її підпал. Більш наочно демонстрація операцій по зварюванню в реальних умовах представлена ​​на даному відео:

Термітне зварювання рейок на залізниці досить складний процес. Бажаним результатом кожного майстра є отримання довговічного, міцного і якісного з’єднання. Для цього необхідно слідувати таким ради

  • важливим є точний розрахунок необхідних матеріалів, на відміну від зварки. Слід підібрати таку кількість порошку, яке потрібно для заповнення форми близько рейки;
  • суміш термічної шихти слід подрібнити і перемішати якомога ретельніше;
  • подавати варто температуру не менше 1400 с, в іншому випадку реакція не відбудеться.

Як приготувати термітну самостійно

Для приготування термитной суміші своїми руками вам знадобиться іржа і алюмінієва пудра. Іржу можна роздобути в домашніх умовах, якщо вона волога, то варто висушити її за допомогою плити. Потім слід перетворити свою іржу в пудру і підігріти в металевому посуді. Виготовлення терміту своїми руками вимагає невеликих зусиль і витрат. Алюмінієву пудру (можна купити або добути за допомогою напилка з цілого шматка алюмінію своїми руками) необхідно додати в залізну окис. Пропорція іржі до алюмінію буде 8 до 3.

Ссылка на основную публикацию