Termitno zavarivanje: vrste, prednosti, primjena

Termitno zavarivanje temelji se na sposobnosti nekih praškastih mehaničkih mješavina metala s metalnim oksidima (termiti) da gore, oslobađajući veliku količinu topline.

Kao oksidi u termitnim smjesama upotrebljava se željezni oksid (željezni oksid), a kao gorivi metali aluminij, magnezij i dr. Izvor kisika u termitu je željezni oksid, a izvor topline je metal uključen u smjesu u svom čistom obliku.

Da bi se proizveo toplinski učinak, količina topline koja se oslobađa pri izgaranju zapaljive tvari mora biti veća od one potrebne za razgradnju oksida. Zavarivanje termitom karakterizira izgaranje termita unutar nekoliko sekundi, pri čemu se oslobađa cjelokupna količina topline.

Vrste termičkog zavarivanja i njihova primjena

Razlikovati zavarivanje KS u termitnom loncu i u termitnom muflu.

Suhe praškaste termitne smjese koriste se za zavarivanje u termitnom loncu. Kod zavarivanja čeličnih traka i šipki petlje uzemljenja koristite aluminijski termit koji se sastoji od 23% aluminijske prašine i 77% kamenca (težinski). Postotak kamenca aluminija i željeza u mješavini termita varira ovisno o stupnju kamenca i čistoći aluminijske prašine. Za povećanje prinosa željeza koje se oslobađa tijekom izgaranja termita, kao i za snižavanje temperature reakcije, čelični otpad iz industrije čavala dodaje se termitu.

Kod termičkog zavarivanja čeličnih šipki i traka za iste se svrhe koristi čelični umetak (krug koji zatvara otvor lončića). Intenzitet procesa gorenja termita ovisi o veličini zrna komponenata. Za stabilan proces zavarivanja koriste se granulirana zrna veličine od 0,25 do 1,5 mm. Kako bi se poboljšala kvaliteta zavarenog spoja, dodaci za legiranje - 80% feromangana i ferosilicija u količinama od 1,4 odnosno 0,15% masenog udjela - uvode se u termitske smjese.

Osobitost zavarivanja u termitnom loncu je u tome što se krajevi šipki koje treba spojiti rastale i spajaju metalom koji nastaje izgaranjem termitske smjese.

Za spajanje čeličnih jednožilnih žica komunikacijskih vodova koristite cilindrične termitne bazene s prolaznom uzdužnom rupom. Otvor odgovara promjeru žice za zavarivanje. Termitni blokovi prešani su iz smjese koja sadrži 25% pirotehničkog magnezija marke MPF i 75% željeznog kamena. Kao vezivo koristi se nitrolac grade NTs-551, koji se dodaje u količini od oko 14% mase suhe smjese (preko 100% smjese).

Metoda termitnog lončića nije prikladna za zavarivanje aluminijskih žica.Koristite zavarivanje za gašenje topline u obliku kao što se koristi za zavarivanje čelika, kada postoji izravan kontakt između bloka prigušnice i aluminijske žice, to je neprihvatljivo iz više razloga:

1. kada termitska mufla gori, aluminij reagira, uzrokujući gorenje metala na površini žica koje se zavaruju,

2. produkti reakcije padaju u aluminij zavarene kupke i pogoršavaju karakteristike spoja,

3. žice na izlazu iz termitnog mufela se tope, što dovodi do smanjenja njihovog presjeka; kod zavarivanja višežilnih žica izgaraju pojedinačne žice jezgre.

Za zavarivanje višežilnih žica razvili smo termitne patrone, koje su termitni blok s metalnim oblikom za hlađenje... Kod termitno-mufelnog zavarivanja (za razliku od termitnog lonca), kao rezultat izgaranja termita, produkti reakcije ne pojavljuju se u tekućem obliku. U procesu gorenja nastaje porozna masa magnezijevog oksida koja apsorbira rastaljeno željezo, zbog čega magnezijev termit ne proizvodi tekuću, raspršujuću trosku.

Receptura termitne mase za izradu termitnih blokova za patrone tipa PA, PAS itd. Isti je kao i za proizvodnju termitnih blokova za spajanje čeličnih jednožilnih žica.

Zavarivanje aluminija i njegovih legura otežano je slojem aluminijevog oksida koji ga na zraku brzo prekriva. Stoga je uklanjanje oksida i zaštita od daljnje oksidacije zavarene kupke od velike važnosti u zavarivanju.

Učinak oksidnog filma smanjuje se za teče, s kojim se spojene žice i šipke za punjenje prekrivaju prije zavarivanja.Fluks otapa oksid i pretvara ga u trosku niskog tališta koja pluta na površini. U ovom slučaju, film tekuće troske prekriva površinu rastaljenog metala zavarene kupke tijekom zavarivanja, izolira tu površinu od zraka i na taj način štiti od daljnje oksidacije. Međutim, ostaci potoka korodirane žice, stoga, kada implementiramo KS, trebali bismo, ako je moguće, izbjegavati korištenje tokova.

Jedan od najboljih je fluks AF-4A, koji sadrži natrijev klorid — 28%, kalijev klorid — 50%, litijev klorid — 14%, natrijev fluorid — 8% (težinski). Ovaj protok se može koristiti samo u slučajevima kada je zavareni spoj potpuno zaštićen od vanjskih utjecaja.

Znatno manju koroziju uzrokuje trokomponentni fluks VAMI (kalijev klorid — 50%, natrijev klorid — 30%, kriolit klase K -1 — 20%). Međutim, čak i kada ga koristite, potrebno je poduzeti mjere za zaštitu spojeva od korozije. Ostatke topitelja na plameniku nakon zavarivanja potrebno je ukloniti skidanjem ili pranjem.

Kod zavarivanja aluminijskih žica s termitnim uloškom, u otvor za ubrizgavanje uvodi se šipka za punjenje, koja se rastali kako bi se povećao tekući metal u rashladnom kalupu. Kao šipke za punjenje koriste se aluminijske šipke ili gole žice od zavarenih žica. Punila se izrađuju upredanjem nekoliko žica promjera 2 mm, prethodno odmašćenih i očišćenih.

Prednosti termičkog zavarivanja

Termitno zavarivanje povoljno se razlikuje po neovisnosti o izvorima električne energije ili plina, bez potrebe za složenom opremom, kao i mogućnosti spajanja u linearnim uvjetima od strane instalacijskog, servisnog i servisnog osoblja.

Termičko zavarivanje golih žica

Najekonomičnije je spojiti žice na visokonaponske vodove toplinskim zavarivanjem. Ova metoda ne zahtijeva složenu opremu i posebne alate.

Termičko zavarivanje žica, ako se provodi u potpunosti u skladu s utvrđenom tehnologijom, najjednostavniji je i najpouzdaniji način spajanja.

Tijekom termičkog zavarivanja na krajevima žica stvara se potpuno metalni spoj, čiji je metalni presjek veći od presjeka spojnih žica, a električni otpor manji od presjeka cijele žice iste dužine.

Spajanje višežilnih vodiča termičkim zavarivanjem ne mijenja električne karakteristike tijekom vremena i stoga ne zahtijeva dodatno radno vrijeme za preventivna ispitivanja.

Međutim, zavarivanje spojeva mora se izvoditi samo visokokvalitetno. Loše spajanje žice može biti posljedica neuredne pripreme žice, upotrebe nestandardnih kliješta, premalog ili pretjeranog zatezanja, kao i jednosmjernog uvlačenja, zaglavljenja žice u ulošku itd.

Kao što pokazuje iskustvo u zavarivanju žicom, najčešći uzroci loše kvalitete zavarivanja su zaglavljene žice u steznoj glavi i jednosmjerni dovod žice. Spajanje jedne od žica u steznoj glavi također rezultira jednosmjernim dovođenjem žice.

Kod zavarivanja žica na dalekovodima bilo je slučajeva kada uz najpažljiviju pripremu žica i stezaljki, zavarivanje ipak nije uspjelo zbog jednostranog dovođenja žice u kalup za hlađenje stezne glave.

Izvođenje termičkog zavarivanja žica

Termitno zavarivanje žica izvodi se pomoću termitnih patrona (slika 1).

Termitni uložak za zavarivanje aluminijskih i čelično-aluminijskih žica sastoji se od sljedećih glavnih elemenata:

• rashladni oblik od čeličnog lima debljine 0,5 — 1,25 mm za zaštitu gornjeg sloja žice od gorenja i prodiranja štetnih nečistoća nastalih izgaranjem termitske mase u zoni zavarivanja,

• aluminijski umetak za oblikovanje područja zavarivanja i ispunjavanje šupljina,

• termitni blok koji pri spaljivanju stvara potrebnu količinu topline za topljenje obloge i krajeva žica koje treba zavariti u zoni zavarivanja.

Termitni uložak za zavarivanje bakrenih žica sastoji se od hladnjaka izrađenog od bakra ili bakrenih cijevi debljine 1,5-2 mm, umetka od legure bakra i fosfora marke MF-3 i termitnog bloka.

Riža. 1. Termitske patrone: a — za aluminijske i čelično-aluminijske žice, b — za bakrene i brončane žice, c — položaj termitnih patrona na žicama prije zavarivanja, 1 — rashladni oblik, 2 — umetak, 3 — termitska mufla ( checker) , naljepnice s 4 mjesta, 5 — žica, 6 — restriktivni zavoj, 7 — azbestna brtva.

Pravilna priprema krajeva žica za termičko zavarivanje od velike je važnosti za kvalitetno zavarivanje spoja.Krajevi moraju biti temeljito očišćeni od prljavštine, odmašćeni benzinom od masti i osušeni. Uklanjanje masti s krajeva žica i njihovo sušenje je neophodno, jer pri izgaranju masti ili benzina nastaju plinovi koji sprječavaju punjenje zavarenog šava rastaljenim metalom i pridonose stvaranju šupljina i šupljina.

Krajevi zavarenih žica se režu tako da je ravnina rezanja ravna i strogo okomita na os žice. Oblaganje žica s presjekom do 150 mm2 proizvodi montažne škare za rezanje žica i žica s presjekom od više od 150 mm2 — pomoću pile za metal ili posebnog uređaja.

Najčešće dolazi do lošeg zavarivanja zbog jednostranog dodavanja krajeva žice iz razloga što se metal umetka prvo topi s jedne strane i krajevi žice trljaju ili zaglavljuju u rashladnom kalupu.

Kod termičkog zavarivanja žica potrebno je pratiti dovod krajeva žica koje će se zavarivati ​​s oba kraja rashladne forme. Metal u zoni zavara ostaje u tekućem stanju nekoliko minuta nakon sagorijevanja termitne mase i dok se troska nastala nakon sagorijevanja termitne mase ne ohladi do tamne boje. Iz istog razloga ne biste trebali žuriti s popuštanjem pritiska kliješta i prerano odvrnuti gumbe s matricama koje učvršćuju krajeve žica u kliještima.