Termiittihitsaus: tyypit, edut, sovellukset

Termiittihitsaus perustuu joidenkin metallien ja metallioksidien (termiittien) jauhemaisten mekaanisten seosten kykyyn palaa ja vapauttaa suuren määrän lämpöä.

Termiittiseoksissa oksideina käytetään rautaoksidia (rautaoksidia) ja palavina metalleina alumiinia, magnesiumia jne. Termiitin hapen lähde on rautaoksidi ja lämmön lähteenä seokseen sisältyvä metalli puhtaassa muodossaan.

Lämpövaikutuksen aikaansaamiseksi palavan aineen palamisessa vapautuvan lämmön määrän on oltava suurempi kuin oksidin hajoamiseen tarvittava. Termiittihitsaukselle on ominaista termiitin palaminen muutamassa sekunnissa, jolloin koko lämpömäärä vapautuu.

Termiittihitsauksen tyypit ja niiden käyttökohteet

Erottele termiittiupokas ja termiittimuhvelihitsaus KS.

Kuivia jauhemaisia ​​termiittiseoksia käytetään termiittiupokashitsaukseen. Teräsnauhojen ja -tankojen hitsauksessa maadoitussilmukat käytä alumiinitermiittiä, joka koostuu 23 % alumiinipölystä ja 77 % hilseestä (painosta). Alumiinin ja raudan prosenttiosuus termiittiseoksessa vaihtelee hilseilylaadun ja alumiinipölyn puhtauden mukaan. Termiitin palamisen aikana vapautuvan raudan saannon lisäämiseksi sekä reaktiolämpötilan alentamiseksi termiittiin lisätään kynsiteollisuuden teräsjätettä.

Terästankojen ja -nauhojen lämpöhitsauksessa käytetään terässisäkettä (upokkaan reiän sulkeva ympyrä) samoihin tarkoituksiin. Termiittien palamisprosessin intensiteetti riippuu komponenttien raekoosta. Rakeisia rakeita, joiden koko on 0,25-1,5 mm, käytetään vakaaseen hitsausprosessiin. Hitsausliitoksen laadun parantamiseksi termiittiseoksiin lisätään seosaineita - 80 % ferromangaania ja ferropiitä vastaavasti 1,4 ja 0,15 painoprosenttia.

Termiittiupokashitsauksen erikoisuus on se, että liitettävien sauvojen päät sulatetaan ja liitetään yhteen termiittiseoksen palaessa syntyvällä metallilla.

Viestintälinjojen teräksisten yksijohtimien johtojen liittämiseksi käytä sylinterimäisiä termiittialtaita, joissa on läpimenevä pituussuuntainen reikä. Aukko vastaa hitsattavien lankojen halkaisijaa. Termiittilohkot puristetaan seoksesta, joka sisältää 25 % MPF-merkin pyroteknistä magnesiumia ja 75 % rautakiveä. Sideaineena käytetään Nitrolac-laatua NTs-551, jota lisätään noin 14 % kuivaseoksen massasta (yli 100 % seoksesta).

Termiittiupokasmenetelmä ei sovellu alumiinilankojen hitsaukseen.Käytä lämpösammutushitsausta sellaisessa muodossa, jota käytetään teräksen hitsaukseen, kun muhvelilohkon ja alumiinilangan välillä on suora kosketus. Tämä ei ole hyväksyttävää useista syistä:

1. kun termiittimuhveli palaa, alumiini reagoi, jolloin metalli palaa hitsattavien johtimien pinnalla,

2. reaktiotuotteet putoavat hitsisulan alumiiniin ja heikentävät liitoksen ominaisuuksia,

3. termiittimuhvelin ulostulossa olevat johdot sulavat, mikä johtaa niiden poikkileikkauksen pienenemiseen; hitsattaessa monisäikeisiä lankoja, sydämen yksittäiset johdot palavat.

Monisäikeisten lankojen hitsaukseen olemme kehittäneet termiittipatruunoita, jotka ovat metallisen jäähdytysmuodon omaavia termiittilohkoja... Termiittimuhvelihitsauksessa (toisin kuin termiittiupokas) termiitin palamisen seurauksena reaktiotuotteet muodostuvat. eivät näy nestemäisessä muodossa. Polttoprosessissa muodostuu huokoinen magnesiumoksidimassa, joka imee sulaa rautaa, minkä vuoksi magnesiumtermiitti ei tuota nestemäistä, hajottavaa kuonaa.

Termiittimassan resepti termiittilohkojen valmistukseen PA, PAS jne. tyypeille. Se on sama kuin termiittilohkojen valmistuksessa yksijohtimien teräslankojen liittämiseen.

Alumiinin ja sen seosten hitsausta vaikeuttaa alumiinioksidikalvo, joka peittää sen nopeasti ilmassa. Siksi oksidien poistamisella ja hitsisulan lisähapettumiselta on suuri merkitys hitsauksessa.

Oksidikalvon vaikutus vähenee virtaa, jolla liitetyt johdot ja täyttötangot peitetään ennen hitsausta.Flux liuottaa oksidin ja muuttaa sen matalassa lämpötilassa sulavaksi kuonaksi, joka kelluu pinnalle. Tässä tapauksessa nestemäinen kuonakalvo peittää hitsaussulan sulan metallin pinnan hitsauksen aikana, eristää tämän pinnan ilmasta ja suojaa siten lisähapettumiselta. Viron jäänteet kuitenkin syöpyneet johdot, joten KS:ää toteutettaessa meidän tulisi mahdollisuuksien mukaan välttää streamien käyttöä.

Yksi parhaista on AF-4A-fluksi, joka sisältää natriumkloridia - 28%, kaliumkloridia - 50%, litiumkloridia - 14%, natriumfluoridia - 8% (painosta). Tätä virtausta voidaan käyttää vain tapauksissa, joissa hitsausliitos on täysin suojattu ulkoisilta vaikutuksilta.

Huomattavasti vähemmän korroosiota aiheuttaa kolmikomponenttinen fluksi VAMI (kaliumkloridi — 50 %, natriumkloridi — 30 %, kryoliittiluokka K -1 — 20 %). Kuitenkin myös sitä käytettäessä on ryhdyttävä toimenpiteisiin liitosten suojaamiseksi korroosiolta. Polttimessa hitsauksen jälkeen jääneet juoksutusainejäämät on poistettava kuorimalla tai pesemällä.

Kun alumiinilankoja hitsataan termiittipatruunalla, sen ruiskutusreikään työnnetään täyttösauva, joka sulatetaan nestemäisen metallin lisäämiseksi jäähdytysmuotissa. Täyttötankoina käytetään alumiinitankoja tai hitsattujen lankojen paljaita lankoja. Täyteaineet valmistetaan kiertämällä useita johtoja, joiden halkaisija on 2 mm, jotka on aiemmin rasvattu ja puhdistettu.

Termiittihitsauksen edut

Termiittihitsaus erottuu suotuisasti riippumattomuudesta sähkö- tai kaasulähteistä ilman monimutkaisten laitteiden tarvetta sekä kyky tehdä liitännät lineaarisissa olosuhteissa asennus-, korjaus- ja huoltohenkilöstön toimesta.

Paljaiden lankojen lämpöhitsaus

Edullisinta on liittää johdot suurjännitelinjoihin lämpöhitsauksella. Tämä menetelmä ei vaadi monimutkaisia ​​laitteita ja erikoistyökaluja.

Johtojen lämpöhitsaus, jos se suoritetaan täysin vakiintuneen tekniikan mukaisesti, on yksinkertaisin ja luotettavin liitäntätapa.

Termiittihitsauksen aikana lankojen päihin muodostetaan metalliliitos, jonka metallin poikkileikkaus on suurempi kuin liitosjohtojen ja sähkövastus on pienempi kuin koko langan poikkileikkaus. samanpituinen.

Kierrettyjen johtimien liittäminen lämpöhitsauksella ei muuta sähköisiä ominaisuuksia ajan myötä, eikä siksi vaadi lisätyöaikaa ennaltaehkäiseviin kokeisiin.

Hitsausliitokset tulee kuitenkin tehdä vain laadukkaasti. Huonot johdinliitännät voivat johtua huolimattomasta langan valmistelusta, epästandardien pihtien käytöstä, ali- tai ylikiristymisestä sekä yksisuuntaisesta syötöstä, patruunan jumiutumisesta jne.

Kuten kokemus lankahitsauksesta osoittaa, yleisimmät syyt huonoon hitsauslaatuun ovat langan jumiutuminen istukassa ja yksisuuntainen langansyöttö.Yksisuuntaisen langan syöttöön tulee myös istukan johtimen yhdistäminen.

Hitsattaessa johtoja voimalinjoilla oli tapauksia, joissa johtojen ja puristimien huolellisimmalla valmistelulla hitsaus ei silti toiminut johtuen langan yksipuolisesta syötöstä kutisteistukan jäähdytysmuottiin.

Johtojen lämpöhitsauksen suorittaminen

Lankojen termiittihitsaus suoritetaan termiittipatruunoilla (kuva 1).

Thermite-patruuna alumiini- ja teräs-alumiinilankojen hitsaukseen koostuu seuraavista pääelementeistä:

• jäähdytysmuotti, joka on valmistettu teräslevystä, jonka paksuus on 0,5–1,25 mm, joka suojaa langan yläkerrosta palamiselta ja termiittimassan palamisesta hitsausvyöhykkeellä muodostuvien haitallisten epäpuhtauksien tunkeutumiselta,

• alumiinisisäke hitsausalueen muotoiluun ja onteloiden täyttämiseen,

• termiittikappale, joka palaessaan tuottaa tarvittavan määrän lämpöä verhouksen ja hitsattavien lankojen päiden sulattamiseksi hitsausvyöhykkeellä.

Thermite-patruuna kuparilankojen hitsaukseen koostuu jäähdytyksestä, joka on valmistettu kuparista tai kupariputkista, joiden paksuus on 1,5-2 mm, MF-3-merkin kupari-fosforiseoksesta ja termiittilohkosta.

Riisi. 1. Termiittipatruunat: a — alumiini- ja teräs-alumiinilangat, b — kupari- ja pronssilangat, c — termiittipatruunoiden sijainti langoissa ennen hitsausta, 1 — jäähdytysmuoto, 2 — sisäosa, 3 — termiittimuhveli ( checker) , tarrat 4 paikalla, 5 — lanka, 6 — rajoittava side, 7 — asbestitiiviste.

Termiittihitsauslankojen päiden oikea valmistelu on erittäin tärkeää liitoksen laadukkaalle hitsaukselle.Päät on puhdistettava perusteellisesti liasta, rasvattava bensiinillä rasvasta ja kuivattava. Rasvan poistaminen johtojen päistä ja kuivaaminen on välttämätöntä, koska rasvaa tai bensiiniä poltettaessa muodostuu kaasuja, jotka estävät hitsisaumaa täyttymästä sulalla metallilla ja edistävät onteloiden ja onteloiden muodostumista.

Hitsattujen lankojen päät leikataan siten, että leikkaustaso on tasainen ja tiukasti kohtisuorassa langan akseliin nähden. Päällystyslangat, joiden poikkileikkaus on enintään 150 mm2, tuottaa kokoonpanosaksia lankojen ja lankojen, joiden poikkileikkaus on yli 150 mm2, leikkaamiseen rautasahalla tai erikoislaitteella.

Useimmiten huono hitsaus johtuu langan päiden yksipuolisesta syötöstä, joka johtuu siitä, että sisäkkeen metalli sulaa ensin toiselta puolelta ja langan päät hankaavat tai jumiutuvat jäähdytysmuottiin.

Lankojen lämpöhitsauksessa on tarpeen valvoa hitsattavien lankojen päiden syöttöä jäähdytysmuovin molemmista päistä. Hitsausvyöhykkeen metalli pysyy nestemäisessä tilassa useita minuutteja termiittimassan palamisen jälkeen ja kunnes termiittimassan palamisen jälkeen muodostunut kuona jäähtyy tummaksi. Samasta syystä ei pidä kiirehtiä löysentämään pihtien painetta ja ruuvaamaan ennenaikaisesti irti nuppeja muotilla, jotka kiinnittävät johtojen päät pihdeihin.