Soldagem termita: tipos, vantagens, aplicações

A soldagem termita é baseada na capacidade de algumas misturas mecânicas em pó de metais com óxidos metálicos (termitas) de queimar, liberando uma grande quantidade de calor.

Óxido de ferro (óxido de ferro) é usado como óxidos em misturas de termita, e alumínio, magnésio, etc. são usados ​​como metais combustíveis. A fonte de oxigênio no thermite é o óxido de ferro e a fonte de calor é o metal incluído na mistura em sua forma pura.

Para produzir um efeito térmico, a quantidade de calor liberada na combustão de uma substância combustível deve ser maior que a necessária para a decomposição do óxido. A soldagem por termita é caracterizada pela queima da termita em poucos segundos, período durante o qual é liberada toda a quantidade de calor.

Tipos de soldagem termita e sua aplicação

Distinguir entre soldagem de cadinho de termita e mufla de termita KS.

Misturas de pó seco de termita são usadas para soldagem de cadinho de termita. Ao soldar tiras e hastes de aço loops de terra use termita de alumínio consistindo de 23% de pó de alumínio e 77% de incrustação (em peso). A porcentagem de incrustações de alumínio e ferro na mistura de thermite varia de acordo com o grau da incrustação e a pureza do pó de alumínio. Para aumentar o rendimento de ferro liberado durante a combustão da térmite, bem como para diminuir a temperatura da reação, adiciona-se à térmite resíduos de aço da indústria de pregos.

Na soldagem térmica de barras e tiras de aço, um inserto de aço (um círculo que fecha o orifício do cadinho) é usado para os mesmos fins. A intensidade do processo de queima de cupins depende do tamanho de grão dos componentes. Grãos granulares com tamanho de 0,25 a 1,5 mm são usados ​​para um processo de soldagem estável. A fim de melhorar a qualidade da junta soldada, aditivos de liga - 80% de ferromanganês e ferrosilício em quantidades de 1,4 e 0,15% em peso, respectivamente - são introduzidos nas misturas de térmite.

A peculiaridade da soldagem termita-cadinho é que as extremidades das hastes a serem unidas são fundidas e unidas pelo metal formado pela queima da mistura de termita.

Para conectar fios de aço de núcleo único de linhas de comunicação, use piscinas de thermite cilíndricas com um orifício longitudinal. A abertura corresponde ao diâmetro dos arames a serem soldados. Os blocos de termita são prensados ​​a partir de uma mistura contendo 25% de magnésio pirotécnico da marca MPF e 75% de rocha férrea. Nitrolac grau NTs-551 é usado como aglutinante, que é adicionado em uma quantidade de cerca de 14% da massa da mistura seca (mais de 100% da mistura).

O método do cadinho de termita não é adequado para soldar fios de alumínio.Utilizar soldagem por têmpera térmica na forma, como a utilizada para soldagem de aço, quando houver contato direto entre o bloco mufla e o fio de alumínio, isso é inaceitável por vários motivos:

1. quando a mufla de thermite queima, o alumínio reage, fazendo com que o metal queime na superfície dos fios que estão sendo soldados,

2. os produtos da reação caem no alumínio da poça de fusão e deterioram as características da junta,

3. os fios na saída da mufla thermite derretem, o que leva a uma redução na sua seção transversal; ao soldar fios multinúcleos, os fios individuais do núcleo queimam.

Para a soldagem de arames multinúcleos, desenvolvemos cartuchos de thermite, que são um bloco de thermite com uma forma de resfriamento de metal. não aparecem na forma líquida. No processo de queima, forma-se uma massa porosa de óxido de magnésio, que absorve o ferro fundido, pelo que a térmita de magnésio não produz escória líquida, dispersando-a.

A receita de massa de thermite para a produção de blocos de thermite para cartuchos dos tipos PA, PAS, etc. É o mesmo que para a produção de blocos de thermite para conectar fios de aço single-core.

A soldagem do alumínio e suas ligas é dificultada por uma película de óxido de alumínio que rapidamente o cobre no ar. Portanto, a remoção de óxidos e a proteção contra maior oxidação da poça de fusão são de grande importância na soldagem.

O efeito do filme de óxido é reduzido por flui, com o qual os fios conectados e as varetas de enchimento são cobertos antes da soldagem.O fluxo dissolve o óxido e o transforma em uma escória de baixo ponto de fusão que flutua na superfície. Nesse caso, uma película de escória líquida cobre a superfície do metal fundido da poça de fusão durante a soldagem, isola essa superfície do ar e protege contra oxidação adicional. Os restos do riacho, no entanto fios corroídos, portanto, ao implementar o KS, devemos, se possível, evitar o uso de streams.

Um dos melhores é o fluxo AF-4A, que contém cloreto de sódio — 28%, cloreto de potássio — 50%, cloreto de lítio — 14%, fluoreto de sódio — 8% (em peso). Este fluxo pode ser usado apenas nos casos em que a conexão soldada está completamente protegida de influências externas.

Significativamente menos corrosão é causada pelo fluxo de três componentes VAMI (cloreto de potássio — 50%, cloreto de sódio — 30%, criolita classe K -1 — 20%). No entanto, mesmo ao usá-lo, é necessário tomar medidas para proteger as juntas da corrosão. Resíduos de fluxo na tocha após a soldagem devem ser removidos por decapagem ou lavagem.

Ao soldar fios de alumínio com cartucho de thermite, uma haste de enchimento é introduzida em seu orifício de injeção, que é derretida para aumentar o metal líquido no molde de resfriamento. Varetas de alumínio ou fios desencapados dos fios soldados são usados ​​como varetas de enchimento. Os enchimentos são feitos por torção de vários fios com diâmetro de 2 mm, previamente desengordurados e limpos.

Os benefícios da soldagem termita

A soldagem por termita se distingue favoravelmente pela independência de fontes de eletricidade ou gás, sem a necessidade de equipamentos complexos, bem como pela capacidade de fazer conexões em condições lineares por pessoal de instalação, reparo e manutenção.

Soldagem Thermit de fios desencapados

É mais econômico conectar fios a linhas de energia de alta tensão por soldagem térmica. Este método não requer equipamentos complexos e ferramentas especiais.

A soldagem Thermit de fios, se realizada em total conformidade com a tecnologia estabelecida, é a forma de conexão mais simples e confiável.

Durante a soldagem thermit, uma conexão totalmente metálica é formada nas extremidades dos fios, cuja seção transversal do metal é maior que a dos fios de conexão e a resistência elétrica é menor que a seção transversal de um fio inteiro de o mesmo comprimento.

A conexão de condutores trançados por soldagem térmite não altera as características elétricas ao longo do tempo e, portanto, não requer tempo de trabalho adicional para testes preventivos.

No entanto, as juntas de soldagem devem ser realizadas apenas com alta qualidade. Conexões de fio ruins podem ser o resultado de preparação de fio desleixada, uso de alicate não padrão, aperto insuficiente ou excessivo, bem como alimentação unidirecional, fios presos no cartucho, etc.

Como mostra a experiência na soldagem de arame, as causas mais comuns de baixa qualidade de soldagem são arames presos no mandril e alimentação de arame unidirecional. Conectar um dos arames no mandril também resulta em alimentação de arame unidirecional.

Ao soldar fios em linhas de energia, houve casos em que, com a preparação mais cuidadosa dos fios e braçadeiras, a soldagem ainda não funcionou devido à alimentação unilateral do fio no molde de resfriamento do mandril retrátil.

Execução de soldagem termal de fios

A soldagem de fios de termita é realizada usando cartuchos de termita (Fig. 1).

O cartucho Thermite para soldagem de fios de alumínio e aço-alumínio consiste nos seguintes elementos principais:

• uma forma de resfriamento feita de chapa de aço com espessura de 0,5 a 1,25 mm para proteger a camada superior do fio da queima e penetração de impurezas nocivas formadas pela queima da massa de termita na zona de soldagem,

• inserto de alumínio para moldar a área de soldagem e preencher cavidades,

• um bloco de thermite que, quando queimado, gera a quantidade de calor necessária para derreter o revestimento e as pontas dos fios a serem soldados na zona de soldagem.

Cartucho de thermite para soldagem de fios de cobre consiste em resfriamento feito de tubos de cobre ou cobre com espessura de 1,5-2 mm, um inserto de liga de cobre-fósforo da marca MF-3 e um bloco de thermite.

Arroz. 1. Cartuchos de thermite: a — para fios de alumínio e aço-alumínio, b — para fios de cobre e bronze, c — a posição dos cartuchos de thermite nos fios antes da soldagem, 1 — forma de resfriamento, 2 — inserção, 3 — mufla de thermite ( verificador) , etiquetas com 4 lugares, 5 — arame, 6 — bandagem restritiva, 7 — junta de amianto.

A correta preparação das pontas dos fios de solda Thermit é de grande importância para uma soldagem de alta qualidade da conexão.As pontas devem ser bem limpas de sujeira, desengorduradas com gasolina de graxa e secas. É necessário retirar a graxa das pontas dos fios e secá-los, pois ao queimar graxa ou gasolina, formam-se gases que impedem que o cordão de solda se encha de metal fundido e contribuem para a formação de vazios e lacunas.

As extremidades dos fios soldados são cortadas de forma que o plano de corte seja plano e estritamente perpendicular ao eixo do fio. O revestimento de fios com seção transversal de até 150 mm2 produz tesouras de montagem para cortar fios e fios com seção transversal superior a 150 mm2 - usando uma serra ou um dispositivo especial.

Na maioria das vezes, a soldagem ruim ocorre devido à alimentação unilateral das pontas do fio devido ao fato de que o metal da pastilha derrete primeiro de um lado e as pontas do fio esfregam ou atolam no molde de resfriamento.

Na soldagem thermit de arames, é necessário monitorar a alimentação das pontas dos arames que serão soldados de ambas as extremidades da forma de resfriamento. O metal na zona de solda permanece em estado líquido por vários minutos após a queima da massa de thermite e até que a escória formada após a queima da massa de thermite esfrie até uma cor escura. Pelo mesmo motivo, você não deve se apressar em afrouxar a pressão do alicate e desaparafusar prematuramente os botões com as matrizes que prendem as pontas dos fios no alicate.