Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /var/www/u1787160/data/www/svarkagid.ru/wp-content/plugins/sitemap-generator/sitemap-generator.php:45) in /var/www/u1787160/data/www/svarkagid.ru/wp-content/themes/marafon/functions.php on line 677
 Термитная сварка - особенности технологии, изготовление термита

Применение алюминотермитной технологии для сварки рельс на железной дороге

Термитной сваркой называют такой способ сварки, когда для подогрева металла используется термитная смесь. Технология сварки состоит из следующих процессов:

  • «заформовывание» деталей, которые будут соединяться, огнеупорным материалом;
  • подогрев соединяемых деталей;
  • процесс расплавки термита;
  • залив расплавленного термита на место сварки.

Таким образом, металл из расплавленных деталей соединяется с термитом в жидком состоянии. Подобное соединение будет гарантировать прочность и надежность. В основном, данный вид сварки, в отличии от дуговой применяется для сплавки чугуна, стали, реставрации трещин, стыковки рельсов, а также труб.

Termitnaya-svarka

Что входит в состав термитной смеси

Чаще всего используется железоалюминиевая термитная сварка: Fe2O3 = 75 %; Al = 25 % (такая смесь содержит в себе или прокаленную окалину, или железную руду). Такой состав используется, в основном, для сварки рельсов и много габаритных деталей. Воспламеняется данная смесь при температуре приблизительно 1300 °C, а шлак и железо, которые образуются, нагреваются до 2400 °C. Достаточно часто в железоалюминиевую смесь добавляют железную обсечку, легирующие присадки и флюсы. Данный процесс происходит в магнезитовом тигеле.

Алюминий – не единственный металл, который применяют. Также используются следующие комбинации:

  • Mg (31 %) + Fe2O3 (69 %)
  • Ca (43 %) + Fe2O3 (57 %)
  • Ti (31 %) + Fe2O3 (69 %)
  • Si (21 %) + Fe2O3 (79 %)

Термитно-зажигательные составы:

  • Ba(NO3)2 (26 %) + Fe3O4 (50 %) + Al (24 %)
  • Ba(NO3)2  (37.5 %) + Al (26.5 %) + уголь (3 %) + связующие вещества типа шеллака (23 %)
  • Fe2O3 (21 %) + Al (13 %) + Ba(NO3)2  (44 %) + Ba(NO3)2  (6 %) + Mg или Fe (12 %) + связующие вещества (4 %)

 termitnaya-smes

Термическая сварка применяется для различных целей и для каждой из них подбирается определенный состав смеси. Наиболее распространенными среди них являются следующие виды:

  1. Элементарная смесь: железная окалина соединенная с порошком из алюминия в строгой химической пропорциональности;
  2. Смесь термита для соединения стыков в рельсах: такая процедура является более сложной. Алюминотермитная сварка рельсов заключается во введении в шихту наполнителя из стали. Такой наполнитель состоит из ферромарганца, графита (в виде стружки) и маленьких частей малоуглеродистого прутика или стружки такого же материала;
  3. Состав для соединения легированных сталей. Такая смесь отличается использованием присадки в виде ферротитана, феррованадия и других подобных материалов;
  4. Сварка термит, используемая для сварки чугунных деталей: в качестве присадки, как правило, используется кремний в большом количестве. С помощью данного раствора можно получить очень качественное соединение (при соблюдении правил процессов), это обосновывается выделением графита, как в сварочных, так и в переходных зонах. Такая реакция происходит из-за высокого содержания кремния в металле термита. Главное требование – полное исключение использования марганца;
  5. Состав для соединения высокомарганцовистых сталей: содержание данной смеси достаточно простое. Необходимо вводить ферромарганец (углерод и большое количество марганца), а также стружка чугуна в стехиометрическом соотношении;
  6. Специальные (особые) термиты – используются для всех других нужд (повторного дробления минералов), такие смеси называют пиротехническими.
Рекомендуем!   Как варить алюминий полуавтоматом в среде аргона

Процесс алюминотермитной сварки

Данная технология сварки состоит из нескольких последовательных и взаимосвязанных процессов.

Для начала следует убедиться в том, что термитная шахта рассчитана досконально и в процессе сможет выделиться нужное тепло.  Это необходимо для расплавки и прогрева своими руками всех конечных продуктов реакции. В состав термитной шихты входят небольшие частицы порошка из алюминия и окислы железа.

 peremeshannyj-sostav-termita

Помимо состава из очень мелкого размера, все компоненты должны быть тщательно перемешанными. Для запуска химической реакции своими руками следует лишь дать толчок температурой в 1350 С. Подачи такой температуры достаточно в одной точке, а после тепловая реакция распространится на всю термитную шихту. Для образования полноценного металла достаточно 20-30 секунд. При чем, вес полученного металла будет меньше на 50% от всей термитной шихты, так как помимо металла образовывается шлак.

Тепло, при реакции будет затрачиваться не только на представленные реагенты, но и на другие расходные материалы (например, стенки тигля). Несмотря на это, тепла, которое будет выделяться, хватит для получения необходимого результата. При правильном соблюдении всех указанных рекомендаций, чистый металл опуститься на низ, а шлак всплывет. Это объясняется разницей в удельном весе представленных материалов.

Соединение рельс с помощью алюминотермитной сварки

Для сварки рельсов ванным способом, достаточно сложного процесса, может использоваться большое количество техник и методов, однако не все они подходят в условиях полевых работ.

Сварка рельсовых стыков алюминотемитом – предельно хорошо подходит для такого вида работ из-за эффективности и удобства. В данном процессе используют воспламенитель, который однопорционным зарядом поднимает температуру. Такой механизм не требует дополнительной электрической энергии, что является важным в полевых условиях. Результат реакции уже видно через 20 секунд: получение чистого металла и шлака своими руками.

Рекомендуем!   Прямая и обратная полярность при сварке инверторным аппаратом

Пошаговая технология сварки стыков рельс состоит из следующих этапов:

1. Подготовка торцов. Плотное прилегание стыков для данного вида сварки недопустимо.  Между рельсами необходимо выдержать зазор в 2-3 см.

 Zazor-mezhdu-stykami-rels

2. Выравнивание.  Для формирование качественного шва соединяемые детали требуется выровнять

 vyravnivanie-rels-pered-svarkoj

3. Установка формы из огнеупорного материала

 ustanovka-ogneupornoj-formy

Важно! Следует внимательно следит на правильностью установки формы и не допускать ее перекоса

 pravilnaya-ustanovka-formy

Далее идет процесс нагрева места сварки и установки термитной смеси и ее поджог. Более наглядно демонстрация операций по сварке в реальных условиях представлена на данном видео:

 

Термитная сварка рельс на железной дороге достаточно сложный процесс. Желанным результатом каждого мастера является получение долговечного, прочного и качественного соединения. Для этого необходимо следовать таким совета

  • важным является точный расчет необходимых материалов, в отличие от электродуговой сварки. Следует подобрать такое количество порошка, которое нужно для заполнения формы около рельса;
  • смесь термической шихты следует измельчить и перемешать как можно тщательней;
  • подавать стоит температуру не менее 1400 С, в противном случае реакция не произойдет.

Как приготовить термитную самостоятельно

Для приготовления термитной смеси своими руками вам понадобится ржавчина и алюминиевая пудра. Ржавчину можно раздобыть в домашних условиях, если она влажная, то стоит высушить её с помощью плиты. Затем следует превратить свою ржавчину в пудру и подогреть в металлическом сосуде. Изготовление термита своими руками требует небольших усилий и затрат. Алюминиевую пудру (можно купить или добыть с помощью напильника из целого куска алюминия своими руками) необходимо добавить в железную окись. Пропорция ржавчины к алюминию будет 8 к 3.