Дополнительный материал Термитная сварка

Термитная сварка

Химическая реакция взаимодействия оксидов железа с алю­минием (алюмотермическая реакция) протекает с большим вы­делением теплоты по следующему уравнению:

3Fe₃О₄ + 8А1 → 4А1₂О₃ + 9Fe + 3242 кДж.

Такая реакция реализуется в технике при сжигании смесей алюминиевого порошка и железной окалины, получивших на­звание термитов. Сравнительная простота осуществления алюмотермической реакции и доступность применяемых материалов по­ложили начало широкому применению термитов в промышленно­сти, особенно в металлургии и для сварочных процессов.

При термитной сварке сначала производят поджиг термита, происходит его сгорание, а затем разделка кромок обычно запол­няется жидким металлом, образующимся в результате алюмотермической реакции.

Разогрев и плавление кромок свариваемых деталей при термитной сварке осуществляются за счет теплосо­держания жидкого присадочного металла, поэтому его объем вы­бирают в 2-3 раза большим, чем это необходимо для заполнения разделки.

Одно из основных достоинств процесса термитной сварки – простота осуществления в полевых условиях, что обусловило его применение для сварки рельсов, контактной сети железных дорог и некоторых строительных конструкций.

Жидкое железо, сплавляясь с основным металлом, даёт прочное соединение. Сварка термитом на основе алюминия применяется для соединения стальных и чугунных деталей – стыковки рельсов, труб, заварки трещин, наплавки поверхностей при ремонте, для соединения разнообразных изделий (элементов заземляющего контура).

При сварке рельсов применяется термит, расфасованный определенными порциями. Работу выполняет бригада из двух-трех человек. Общий вес используемого оборудования не превышает 350 – 400 кг. При выполнении сварки и сопутствующих технологических операций используются автономные источники энергии.

Алюминотермитная сварка рельсов имеет ряд преимуществ перед контактной сваркой: она не требует сложного дорогостоящего оборудования, большого количества рабочих, продолжительных перерывов в движении поездов. Кроме того она может применяться при сварке на стрелочных переводах. Процесс сварки одного рельсового стыка занимает около 50 минут, а благодаря возможности работы нескольких бригад одновременно, можно добиться большей производительности в «окно». Например, за двухчасовое «окно» силами трех бригад можно изготовить до 12 стыков.

Термит на основе магния используется в основном для соединения телефонных и телеграфных проводов, жил кабелей и т. п. Из термитной смеси изготовляют цилиндрические шашки с осевым каналом для провода и выемкой с торца для запала. Подлежащие сварке концы проводов заводят в шашку, после чего шашку зажигают и провода осаживают. Термит на основе магния может быть использован также для сварки труб небольших диаметров.

Краткое описание документа:

Данный документ содержит материал, предназначенный для изучения в системе СПО по профессии "Сварщик". Может идти как дополнение к изучаемым общеобразовательным предметам (химия, физика).

"Химическая реакция взаимодействия оксидов железа с алю­минием (алюмотермическая реакция) протекает с большим вы­делением теплоты по следующему уравнению:

3Fe₃О₄ + 8А1 → 4А1₂О₃ + 9Fe + 3242 кДж.

Такая реакция реализуется в технике при сжигании смесей алюминиевого порошка и железной окалины, получивших на­звание термитов. Сравнительная простота осуществления алюмотермической реакции и доступность применяемых материалов по­ложили начало широкому применению термитов в промышленно­сти, особенно в металлургии и для сварочных процессов."