Группа 412

Предмет: Технология термитной сварки.

Тема урока: Разновидности современной термитной сварки.

Цель урока: Изучить данную тему, составить опорный конспект 

Описание процесса термитной сварки

Для соединения разных металлических деталей часто используются сварочные процессы. Нередко необходимость соединять громоздкие стальные конструкции возникает вне населенных пунктов, где нет возможности использовать питание от электрической сети, инвертора или применять газовое оборудование. В таких случаях термитная сварка помогает выполнить поставленные задачи.

ГОСТ и стандарты

Сварка металлов регламентируется ГОСТ 2601-84, в котором указаны основные термины и понятия. Применение этого метода в железнодорожной отрасли регламентируется ГОСТ Р 57181-2016. Термитная (или термическая) сварка – процесс, в котором источником тепла является термит (порошкообразная смесь окалины железа, магния и алюминия).

В процессе горения термита в месте проведения работ оплавляются кромки соединяемых деталей. При этом он выступает источником как жара, так и присадочного материала.

Когда используется такая сварка, термит может воспламеняться самостоятельно. Во время его горения выделяется кислород, что позволяет использовать указанный метод при сваривании в условиях вакуума или в среде, заполненной негорючими газами. Термосварка помогает получать поток тепла, температура которого достигает 2400-2700°С.

Сфера применения термитной сварки

Этот метод используется как для соединения разных деталей из стали, чугуна и хрупких сплавов, так и для выполнения наплавки при проведении ремонтных работ.

Применяется он в машиностроении, на металлургических, судостроительных и металлообрабатывающих предприятиях и т.д.

Термическая сварка незаменима в таких ситуациях, как:

• ремонт и восстановление крупногабаритного оборудования, например прокатного стана, кузнечного пресса и т.д.;
• создание крупных деталей и сложных конструкций в разных отраслях (элементов судов, коленвалов для моторов и др.);
• производство стержней для гидростанций, дамб;
• соединение рельс и арматуры крупного диаметра;
• сварка тросов, кабелей и т.д.

Виды и используемые составы

Термитная сварка делится на 2 основных вида:

1. Тигельная (алюминиево-термитная). Первый подвид используется для соединения кабелей и проводов небольшого диаметра. Термит на 70% состоит из железа и на 25% – из алюминия. Когда он сгорает, оставшееся железо образует надежное соединение. Второй подвид применяют для выполнения наплавки при восстановлении рельс. Он позволяет сваривать чугун бесстыковым способом, но для работы с алюминиевыми деталями не подходит.
2. Муфельная. Здесь используют термит на основе магния. При его сгорании происходит не растекание, а впитывание состава в стык. Так образуется бесшовное соединение.
3. Встык. Проводят зачистку стыков соединяемых деталей, после чего их оборачивают термитной пленкой. Когда металл из тигля расплавляется, он заполняет зазор и сдавливает поверхности между собой.
4. Промежуточный. Применяют, когда надо соединить детали в нужном ракурсе. При этом предварительная подготовка поверхностей не требуется. Расплавленный состав заполняет расстояние между деталями и застывает.
5. Комбинированный (объединяет 2 предыдущих варианта). Используют для ремонта рельс: сначала их соединяют встык, затем повторно проваривают образовавшийся шов.
6. Дуплекс. После заливки металла в стык проводят его опрессовку.

7. Чаще всего используются термиты, которые состоят в основном из железа и на 25% из алюминия, но могут применяться и другие компоненты (флюсы, присадки, железная обсечка).

   Существуют такие комбинации элементов:

   • на 31% из магния;
   • на 31% из титана;
   • на 43% из кальция;
   • на 21% из кремния.

   Остальная часть смесей состоит из оксида железа.

   Состав смеси зависит от того, где будет применяться термическая сварка. Для работы с рельсами используют специальный термит.

   Необходимое оборудование

   Хотя технология проведения термитной сварки не отличается сложностью, для ее выполнения все равно надо иметь следующее оснащение:

   1. Тигель. Его делают из тугоплавких металлов или керамики и оснащают устройством, обеспечивающим безопасный слив расплава.
   2. Форму и матрицу для создания отливок. Они могут быть одно- или многоразовыми. Для ограничения области расплава и недопущения его растекания по поверхности используют специальную глиняную обмазку.
   3. Тиски или струбцины. Ими фиксируют и сжимают свариваемые детали.
   4. Термитный состав, патрон или карандаш.
   5. Инструменты для зачистки соединяемых поверхностей и полученных швов.
   6. 
      
8.