Saldatura alla termite: tipologie, vantaggi, applicazioni

La saldatura alla termite si basa sulla capacità di alcune miscele meccaniche in polvere di metalli con ossidi metallici (termiti) di bruciare rilasciando una grande quantità di calore.

L'ossido di ferro (ossido di ferro) viene utilizzato come ossidi nelle miscele di termite e alluminio, magnesio, ecc. Sono utilizzati come metalli combustibili. La fonte di ossigeno nella termite è l'ossido di ferro e la fonte di calore è il metallo incluso nella miscela nella sua forma pura.

Per produrre un effetto termico, la quantità di calore sprigionata nella combustione di una sostanza combustibile deve essere maggiore di quella necessaria per la decomposizione dell'ossido. La saldatura alla termite è caratterizzata dalla combustione della termite in pochi secondi, durante i quali viene rilasciata l'intera quantità di calore.

Tipi di saldatura alla termite e loro applicazione

Distinguere tra saldatura a crogiolo di termite e saldatura a muffola di termite KS.

Le miscele di termite polverulente secche vengono utilizzate per la saldatura del crogiolo di termite. Quando si saldano nastri e barre di acciaio anelli di terra utilizzare termite di alluminio composta dal 23% di polvere di alluminio e dal 77% di scaglie (in peso). La percentuale di incrostazioni di alluminio e ferro nella miscela di termite varia a seconda del grado dell'incrostazione e della purezza della polvere di alluminio. Per aumentare la resa del ferro rilasciato durante la combustione della termite, nonché per abbassare la temperatura di reazione, alla termite vengono aggiunti scarti di acciaio dell'industria dei chiodi.

Nella saldatura Thermit di barre e nastri in acciaio, per gli stessi scopi viene utilizzato un inserto in acciaio (un cerchio che chiude il foro del crogiolo). L'intensità del processo di combustione delle termiti dipende dalla granulometria dei componenti. I grani granulari con una dimensione da 0,25 a 1,5 mm vengono utilizzati per un processo di saldatura stabile. Al fine di migliorare la qualità del giunto saldato, nelle miscele di termite vengono introdotti additivi di lega - 80% di ferromanganese e ferrosilicio in quantità rispettivamente dell'1,4 e dello 0,15% in peso.

La particolarità della saldatura crogiolo di termite è che le estremità delle aste da unire vengono fuse e unite dal metallo formato dalla combustione della miscela di termite.

Per collegare i fili unipolari in acciaio delle linee di comunicazione, utilizzare vasche di termite cilindriche con foro longitudinale passante. L'apertura corrisponde al diametro dei fili da saldare. I blocchi di termite vengono pressati da una miscela contenente il 25% di magnesio pirotecnico del marchio MPF e il 75% di roccia di ferro. Come legante viene utilizzato il grado Nitrolac NTs-551, che viene aggiunto in una quantità di circa il 14% della massa della miscela secca (oltre il 100% della miscela).

Il metodo del crogiolo di termite non è adatto per la saldatura di fili di alluminio.Utilizzare la saldatura a tempra termica nella forma utilizzata per la saldatura dell'acciaio, quando c'è un contatto diretto tra il blocco muffola e il filo di alluminio, questo è inaccettabile per una serie di motivi:

1. quando la muffola di termite brucia, l'alluminio reagisce, facendo bruciare il metallo sulla superficie dei fili da saldare,

2. i prodotti della reazione cadono nell'alluminio del bagno di fusione e deteriorano le caratteristiche del giunto,

3. i fili in uscita dalla muffola di termite si sciolgono, il che comporta una riduzione della loro sezione; durante la saldatura di fili multipolari, i singoli fili del nucleo bruciano.

Per la saldatura di fili multipolari, abbiamo sviluppato cartucce di termite, che sono un blocco di termite con una forma di raffreddamento del metallo... Nella saldatura a muffola di termite (al contrario del crogiolo di termite), come risultato della combustione di termite, i prodotti di reazione non appaiono in forma liquida. Nel processo di combustione si forma una massa porosa di ossido di magnesio, che assorbe il ferro fuso, a causa del quale la termite di magnesio non produce scorie liquide che disperdono.

La ricetta della massa di termite per la produzione di blocchi di termite per cartucce di tipo PA, PAS, ecc. È lo stesso della produzione di blocchi in termite per il collegamento di fili unipolari in acciaio.

La saldatura dell'alluminio e delle sue leghe è ostacolata da una pellicola di ossido di alluminio che lo ricopre rapidamente d'aria. Pertanto, la rimozione degli ossidi e la protezione contro l'ulteriore ossidazione del bagno di saldatura sono di grande importanza nella saldatura.

L'effetto del film di ossido è ridotto di flussi, con cui vengono ricoperti i fili collegati e le bacchette di apporto prima della saldatura.Il flusso dissolve l'ossido e lo trasforma in una scoria a basso punto di fusione che galleggia in superficie. In questo caso, una pellicola di scoria liquida ricopre la superficie del metallo fuso del bagno di saldatura durante la saldatura, isola questa superficie dall'aria e protegge quindi da un'ulteriore ossidazione. I resti del flusso, tuttavia fili corrosi, quindi, quando implementiamo KS, dovremmo, se possibile, evitare di utilizzare i flussi.

Uno dei migliori è il flusso AF-4A, che contiene cloruro di sodio - 28%, cloruro di potassio - 50%, cloruro di litio - 14%, fluoruro di sodio - 8% (in peso). Questo flusso può essere utilizzato solo nei casi in cui la connessione saldata è completamente protetta da influenze esterne.

Una corrosione significativamente inferiore è causata dal flusso a tre componenti VAMI (cloruro di potassio - 50%, cloruro di sodio - 30%, classe di criolite K -1 - 20%). Tuttavia, anche quando lo si utilizza, è necessario adottare misure per proteggere i giunti dalla corrosione. I residui di flussante sulla torcia dopo la saldatura devono essere rimossi mediante sverniciatura o lavaggio.

Quando si saldano fili di alluminio con una cartuccia di termite, nel suo foro di iniezione viene introdotta una bacchetta di riempimento, che viene fusa per aumentare il metallo liquido nello stampo di raffreddamento. Come bacchette di riempimento vengono utilizzate barre di alluminio o fili scoperti dei fili saldati. I riempitivi vengono realizzati torcendo più fili del diametro di 2 mm, precedentemente sgrassati e puliti.

I vantaggi della saldatura alla termite

La saldatura alla termite si distingue favorevolmente per l'indipendenza da fonti di elettricità o gas, senza la necessità di apparecchiature complesse, nonché per la capacità di effettuare collegamenti in condizioni lineari da parte del personale di installazione, riparazione e assistenza.

Saldatura Thermit di fili scoperti

È più economico collegare i cavi alle linee elettriche ad alta tensione mediante saldatura termica. Questo metodo non richiede attrezzature complesse e strumenti speciali.

La saldatura Thermit dei fili, se eseguita nel pieno rispetto della tecnologia consolidata, è il modo di connessione più semplice e affidabile.

Durante la saldatura Thermit, alle estremità dei fili si forma una connessione interamente metallica, la cui sezione metallica è maggiore di quella dei fili di collegamento e la resistenza elettrica è inferiore alla sezione trasversale di un intero filo di la stessa lunghezza.

La connessione dei conduttori trefolati mediante saldatura Thermit non ne modifica le caratteristiche elettriche nel tempo e quindi non necessita di tempo di lavoro aggiuntivo per prove preventive.

Tuttavia, i giunti di saldatura devono essere eseguiti solo con alta qualità. Collegamenti scadenti dei fili possono essere il risultato di una preparazione del filo sciatta, dell'uso di pinze non standard, di un serraggio insufficiente o eccessivo, nonché di un'alimentazione unidirezionale, di fili inceppati nella cartuccia, ecc.

Come dimostra l'esperienza nella saldatura a filo, le cause più comuni di scarsa qualità della saldatura sono i fili inceppati nel mandrino e l'alimentazione del filo unidirezionale.Anche il collegamento di uno dei fili nel mandrino comporta un'alimentazione del filo unidirezionale.

Durante la saldatura di fili su linee elettriche, si sono verificati casi in cui, con la più attenta preparazione di fili e morsetti, la saldatura continuava a non funzionare a causa dell'alimentazione unilaterale del filo allo stampo di raffreddamento del mandrino di termoretrazione.

Esecuzione della saldatura thermit di fili

La saldatura Thermite dei fili viene eseguita utilizzando cartucce Thermite (Fig. 1).

La cartuccia Thermite per la saldatura di fili in alluminio e acciaio-alluminio è composta dai seguenti elementi principali:

• una forma di raffreddamento in lamiera d'acciaio con uno spessore di 0,5 - 1,25 mm per proteggere lo strato superiore del filo dalla combustione e dalla penetrazione di impurità dannose formate dalla combustione della massa di termite nella zona di saldatura,

• inserto in alluminio per sagomare la zona di saldatura e riempire le cavità,

• un blocco di termite che, bruciandosi, genera la quantità di calore necessaria per fondere il rivestimento e le estremità dei fili da saldare nella zona di saldatura.

La cartuccia di termite per la saldatura di fili di rame è costituita da un raffreddamento in tubi di rame o rame con uno spessore di 1,5-2 mm, un inserto in lega di rame-fosforo del marchio MF-3 e un blocco di termite.

Riso. 1. Cartucce di termite: a - per fili di alluminio e acciaio-alluminio, b - per fili di rame e bronzo, c - la posizione delle cartucce di termite sui fili prima della saldatura, 1 - forma di raffreddamento, 2 - inserto, 3 - muffola di termite ( checker) , etichette con 4 posti, 5 - filo, 6 - benda restrittiva, 7 - guarnizione di amianto.

La corretta preparazione delle estremità dei fili di saldatura Thermit è di grande importanza per una saldatura di alta qualità della connessione.Le estremità devono essere accuratamente pulite dallo sporco, sgrassate con benzina dal grasso e asciugate. È necessario rimuovere il grasso dalle estremità dei fili e asciugarli, poiché durante la combustione di grasso o benzina si formano gas che impediscono al cordone di saldatura di riempirsi di metallo fuso e contribuiscono alla formazione di vuoti e vuoti.

Le estremità dei fili saldati vengono tagliate in modo che il piano di taglio sia piatto e rigorosamente perpendicolare all'asse del filo. I fili di rivestimento con una sezione trasversale fino a 150 mm2 producono forbici di assemblaggio per tagliare fili e fili con una sezione trasversale superiore a 150 mm2, utilizzando un seghetto o un dispositivo speciale.

Molto spesso, si verifica una saldatura scadente a causa dell'alimentazione unilaterale delle estremità del filo dovuta al fatto che il metallo dell'inserto si scioglie prima su un lato e le estremità del filo sfregano o si inceppano nello stampo di raffreddamento.

Nella saldatura Thermit dei fili, è necessario monitorare l'alimentazione delle estremità dei fili che verranno saldati da entrambe le estremità della forma di raffreddamento. Il metallo nella zona di saldatura rimane allo stato liquido per diversi minuti dopo la combustione della massa di termite e fino a quando le scorie formatesi dopo la combustione della massa di termite non si raffreddano assumendo un colore scuro. Per lo stesso motivo, non bisogna affrettarsi ad allentare la pressione della pinza e svitare prematuramente i pomelli con le matrici che fissano le estremità dei fili alla pinza.