Термитно заваряване: видове, предимства, приложения

Термитното заваряване се основава на способността на някои прахообразни механични смеси от метали с метални оксиди (термити) да изгарят, отделяйки голямо количество топлина.

Железният оксид (железен оксид) се използва като оксиди в термитни смеси, а като горими метали се използват алуминий, магнезий и др. Източникът на кислород в термита е железен оксид, а източник на топлина е металът, включен в сместа в чистата му форма.

За да се получи топлинен ефект, количеството топлина, отделяно при изгарянето на горимо вещество, трябва да бъде по -голямо от това, необходимо за разлагането на оксида. Характерно за термитното заваряване е изгарянето на термита в рамките на няколко секунди, през което време се отделя цялото количество топлина.

Видове термитно заваряване и тяхното приложение

Разграничаване между термитно-тигелно и термитно-муфелно заваряване KS.

За термитно-тигелно заваряване се използват сухи прахообразни термитни смеси. При заваряване на стоманени ленти и пръти заземяващи бримки използвайте алуминиев термит, състоящ се от 23% алуминиев прах и 77% мащаб (по тегло). Процентът на алуминиев и железен котлен камък в термитната смес варира в зависимост от степента на скалата и чистотата на алуминиевия прах. За да се увеличи добивът на желязо, отделяно при изгарянето на термит, както и да се намали реакционната температура, към термита се добавят стоманени отпадъци от индустрията за нокти.

При термитно заваряване на стоманени пръти и ленти за същите цели се използва стоманена вложка (кръг, който затваря отвора за тигела). Интензивността на процеса на изгаряне на термити зависи от размера на зърната на компонентите. За стабилно протичане на процеса на заваряване се използват гранулирани зърна с размер от 0,25 до 1,5 mm. За да се подобри качеството на заварената фуга, в термитни смеси се внасят легиращи добавки — 80% фероманган и феросилиций в количества съответно 1,4 и 0,15% тегловни.

Особеността на термитно-тигелното заваряване е, че краищата на прътовете, които трябва да се съединят, се стопяват и съединяват от метала, образуван при изгарянето на термитната смес.

За да свържете стоманени едножични проводници на комуникационни линии, използвайте цилиндрични термитни пулове с проходен надлъжен отвор. Отворът съответства на диаметъра на заваряваните проводници. Термитните блокове се пресоват от смес, съдържаща 25% пиротехнически магнезий от марката MPF и 75% желязна скала. Като свързващо вещество се използва нитролаков клас NTs-551, който се добавя в количество от около 14% от масата на сухата смес (над 100% от сместа).

Методът с термитни тигели е неподходящ за заваряване на алуминиеви проводници. Използвайте термозаглушително заваряване във формата, както се използва за заваряване на стомана, когато има директен контакт между муфелния блок и алуминиевата тел, това е неприемливо поради редица причини:

1. когато термитната муфела изгори, алуминият реагира, което води до изгаряне на метала на повърхността на заваряваните проводници,

2. продуктите на реакцията попадат в алуминия на заваръчната вана и влошават характеристиките на съединението,

3. проводниците на изхода от термитната муфел се стопяват, което води до намаляване на тяхното напречно сечение; при заваряване на многожилни проводници отделните проводници на сърцевината изгарят.

За заваряване на многожилни проводници сме разработили термитни патроникоито представляват термитен блок с метална охлаждаща форма… При термитно-муфелно заваряване (за разлика от термитно-тигелно), в резултат на термитно изгаряне, реакционните продукти не се появяват в течна форма. В процеса на горене се образува пореста маса от магнезиев оксид, която абсорбира разтопено желязо, поради което магнезиевият термит не произвежда течност, разпръсквайки шлаки.

Рецептата за термитна маса за производството на термитни блокове за патрони от типове PA, PAS и др. Е същата като за производството на термитни блокове за свързване на стоманени едножични проводници.

Заваряването на алуминий и неговите сплави се затруднява от филм от алуминиев оксид, който бързо го покрива във въздуха. Следователно отстраняването на оксиди и защитата срещу по -нататъшно окисляване на заваръчната вана са от голямо значение при заваряването.

Ефектът на оксидния филм се намалява с потоци, с които свързаните проводници и пълнителни пръти са покрити преди заваряване. Потокът разтваря оксида и го превръща в ниско топяща се шлака, която изплува на повърхността. В този случай филм от течна шлака покрива повърхността на разтопения метал на заваръчната вана по време на заваряването, изолира тази повърхност от въздух и по този начин предпазва от по -нататъшно окисляване. Остатъците от потока обаче корозирали проводници, следователно, когато изпълняваме KS, трябва, ако е възможно, да избягваме използването на потоци.

Един от най -добрите е потокът AF -4A, който съдържа натриев хлорид — 28%, калиев хлорид — 50%, литиев хлорид — 14%, натриев флуорид — 8%(тегловно). Този поток може да се използва само в случаите, когато заварената връзка е напълно защитена от външни влияния.

Значително по -малко корозия причинява трикомпонентният поток VAMI (калиев хлорид — 50%, натриев хлорид — 30%, криолит клас K -1 — 20%). Въпреки това, дори когато го използвате, е необходимо да се вземат мерки за защита на фугите от корозия. Остатъците от потоци върху горелката след заваряване трябва да бъдат отстранени чрез отстраняване или измиване.

При заваряване на алуминиеви проводници с термитен патрон в неговия отвор за впръскване се въвежда пълнителен прът, който се топи, за да се увеличи течният метал във формата за охлаждане. Алуминиеви пръти или оголени проводници на заваряваните проводници се използват като пълнителни пръти. Пълнителите се изработват чрез усукване на няколко проводника с диаметър 2 мм, предварително обезмаслени и почистени.

Ползите от термитното заваряване

Термитното заваряване се отличава благоприятно с независимост от източници на електричество или газ, без нужда от сложно оборудване, както и с възможност за извършване на връзки в линейни условия от монтаж, ремонт и обслужващ персонал.

Термитно заваряване на голи проводници

Най-икономично е свързването на проводници към електропроводи с високо напрежение чрез термично заваряване. Този метод не изисква сложно оборудване и специални инструменти.

Термитното заваряване на проводници, ако се извършва в пълно съответствие с установената технология, е най -простият и надежден начин за свързване.

По време на термитно заваряване се образува изцяло метална връзка на краищата на проводниците, чието метално сечение е по-голямо от това на свързващите проводници, а електрическото съпротивление е по-малко от сечението на цял проводник с еднаква дължина .

Свързването на многожилни проводници чрез термитно заваряване не променя електрическите характеристики с течение на времето и следователно не изисква допълнително работно време за превантивни тестове.

Заваръчните съединения обаче трябва да се изпълняват само с високо качество. Лошите връзки на проводниците могат да бъдат резултат от небрежна подготовка на проводника, използване на нерегламентирани клещи, недостатъчно или прекомерно, както и еднопосочно подаване, заседнали проводници в патрона и т.н.

Както показва опитът в заваряването на тел, най-честите причини за некачествено заваряване са заседнали проводници в патрона и еднопосочно подаване на тел. Свързването на един от проводниците в патронника също води до еднопосочно подаване на тел.

При заваряване на проводници по електропроводи имаше случаи, когато при най-внимателната подготовка на проводници и щипки заваряването все още не работеше поради едностранното подаване на телта към охлаждащата форма на патронника за свиване.

Извършване на термитно заваряване на проводници

Термитното заваряване на проводници се извършва с помощта на термитни патрони (фиг. 1).

Термитният патрон за заваряване на алуминиеви и стоманено-алуминиеви проводници се състои от следните основни елементи:

• охлаждаща форма, изработена от стоманена ламарина с дебелина 0,5 — 1,25 мм, за да предпази горния слой на телта от прегаряне и проникване на вредни примеси, образувани от изгарянето на термитната маса в зоната на заваряване,

• алуминиева вложка за оформяне на зоната на заваряване и запълване на кухини,

• термитен блок, който при изгаряне генерира необходимото количество топлина за стопяване на облицовката и краищата на проводниците, които да бъдат заварени в зоната на заваряване.

Термитният патрон за заваряване на медни проводници се състои от охлаждане, изработено от медни или медни тръби с дебелина 1,5-2 мм, вложка от медно-фосфорна сплав от марката MF-3 и термитен блок.

Ориз. 1. Термитни патрони: а — за алуминиеви и стоманено -алуминиеви проводници, б — за медни и бронзови проводници, в — положението на термитните патрони върху проводниците преди заваряване, 1 — охлаждаща форма, 2 — вложка, 3 — термитна муфела ( чекер), етикети с 4 места, 5 — жица, 6 — ограничителна превръзка, 7 — азбестово уплътнение.

Правилната подготовка на краищата на проводниците за термитно заваряване е от голямо значение за висококачествено заваряване на връзката. Краищата трябва да бъдат добре почистени от замърсявания, обезмаслени с бензин от мазнина и изсушени. Премахването на мазнината от краищата на проводниците и тяхното изсушаване е необходимо, тъй като при изгаряне на мазнини или бензин се образуват газове, които предотвратяват запълването на заваръчния шев с разтопен метал и допринасят за образуването на кухини и кухини.

Краищата на заваряваните проводници се отрязват, така че равнината на рязане да е равна и строго перпендикулярна на оста на телта. Облицовъчни проводници с напречно сечение до 150 мм2 произвежда монтажни ножици за рязане на проводници и проводници с напречно сечение над 150 мм2 — с помощта на ножовка или специално устройство.

Най-често некачественото заваряване възниква поради едностранно подаване на краищата на телта поради факта, че металът на вложката се стопява отначало от едната страна и краищата на телта се търкат или задръстват в охлаждащата форма .

При термитно заваряване на проводници е необходимо да се следи подаването на краищата на проводниците, които ще бъдат заварени от двата края на охлаждащата форма. Металът в зоната на заваряване остава в течно състояние няколко минути след изгарянето на термитната маса и докато шлаката, образувана след изгарянето на термитната маса, се охлади до тъмен цвят. По същата причина не трябва да бързате да отслабвате натискането на щипците и преждевременно да развивате копчетата с матриците, които закрепват краищата на проводниците в клещите.