Что такое экзотермическая сварка? - Процесс и использование

Что такое экзотермическая сварка?

Экзотермическая сварка, также известная как экзотермическая сварка, термитная сварка (TW) и термитная сварка, представляет собой процесс сварки, в котором используется расплавленный металл для неразъемного соединения проводников.

Экзотермическая сварка — это процесс, используемый для соединения подобных металлов, таких как медь со сталью или медь с медью. Он использует экзотермическую реакцию для образования молекулярной связи между двумя частями.

Соединение изготавливается в специально разработанной графитовой форме. Сварка использует экзотермическую реакцию термита (порошкового металла) для нагрева металла. Проще говоря, экзотермический процесс включает в себя химическую реакцию с выделением тепла и не требует внешнего источника тепла. Химическая реакция, в результате которой выделяется тепло, представляет собой алюминотермическую реакцию между порошком алюминия и оксидом металла.

Процесс экзотермической сварки

Процесс экзотермической сварки — это метод электрического соединения меди с медью или меди со сталью, при котором не требуется внешний источник тепла или энергии. В этом процессе специальный сварочный материал помещается в форму, устойчивую к высоким температурам, и поджигается.

Процесс воспламенения частиц создает чрезвычайно высокую температуру и расплавленный металл (экзотермическая реакция) до 1400 градусов по Цельсию и производит шлак расплавленного металла. Этот жидкий медный металл стекает в полость сварного шва, заполняя все доступное пространство и завершая сварку.

Затем сварному шву дают остыть и затвердеть, прежде чем его извлекают из формы. Форма готова к следующему сварному шву после короткой очистки щеткой. Весь этот процесс занимает всего несколько секунд.

Экзотермические сварные соединения обеспечивают неразъемное соединение, превосходящее по своим характеристикам любой известный механический или нажимной контактный соединитель типа «поверхность-поверхность». Поскольку полученное соединение представляет собой молекулярную связь, экзотермически сваренное соединение не ослабнет и его сопротивление не увеличится в течение всего срока службы установки.

ФУНКЦИИ

• Он имеет лучшую электропроводность, чем сами проводники.
• Он не разъедает оксид и не разрушается со временем, а также устойчив к гальванической связи.
• Он способен выдерживать многократные электрические разряды.
• Он никогда не увеличивает сопротивление.
• Он обладает более высокой механической прочностью и устойчивостью к сжатию, чем сами проводники.
• Он обеспечивает постоянную сварку и соединение с низким сопротивлением, что необходимо для достижения долговечных и надежных результатов при заземлении.

Он гарантирует наиболее распространенные соединения не только между медными кабелями, но и для сварочных лент и металлических деталей из латуни, нержавеющей стали и стальных заземляющих стержней с медным покрытием.

Когда используется экзотермическая сварка?

Экзотермическая сварка чаще всего используется для неразъемного соединения медных проводников. Это единственный приемлемый способ соединения меди с оцинкованным кабелем. Его также можно использовать для обработки нержавеющей стали, чугуна, стали, латуни, бронзы и других материалов. При соединении двух разнородных металлов хорошим вариантом является экзотермическая сварка.

Процесс экзотермической сварки

Шаг 1: Всегда надевайте защитные очки и перчатки при работе с продуктами для экзотермической сварки.

Шаг 2: Соберите все необходимые материалы и оборудование/аксессуары для типа соединения, которое вы делаете. Для типичной системы сварки требуется графитовая форма, зажим для ручки, сварочный материал, щетка из натуральной щетины для очистки формы, проволочная щетка для очистки/подготовки проводников, кремневый воспламенитель и пропановая горелка. Убедитесь, что графитовая форма не изношена и не сломана, что может привести к утечке расплавленного металла сварного шва.

Шаг 3: Вставьте зажим ручки в предварительно просверленные отверстия с правильной ориентацией для винтов с накатанной головкой. Затяните барашковые винты зажима на пресс-форме и закройте захваты, чтобы плотно зафиксировать пресс-форму. Отрегулируйте, чтобы затянуть/ослабить зажим ручки.

Шаг 4: Свариваемый материал (трос, прут, лента) должен быть чистым и сухим с помощью щетки, входящей в комплект принадлежностей. Таким образом устраняется оксидный слой и поверхностная примесь. Учитывая, что графитовая форма также впитывает влагу, ее следует удалить путем предварительного нагрева газовой сварочной горелкой, чтобы избежать пористой сварки. После того, как первая сварка выполнена, нет необходимости повторно нагревать форму, если следующая сварка выполняется в течение 15 минут, так как это сохраняет ранее выработанное тепло.

Шаг – 5 :Поместите проводники в форму и закройте зажимы ручки, чтобы избежать утечки материала во время реакции.

Обратите внимание – Если между двумя проводниками есть даже небольшой зазор, нанесите герметик в местах, где проводники выходят наружу, иначе во время сварки порошок распространится в виде пламени, что приведет к неправильному соединению

Шаг 6: Закройте леток металлическим диском. Высыпьте содержимое пакета сварочной смеси.

Шаг 7: Высыпьте 50% начального порошка над порошком для экзотермической сварки (не смешивайте, просто рассыпьте), а затем закройте горловину формы, а затем оставшиеся 50% начального порошка, насыпьте его в горловину формы рядом с небольшим отверстием, указанным в верхней части заплесневелый рот.

Шаг 8: Подожгите исходный порошок, нанесенный сверху/сбоку формы, с помощью кремневых воспламенителей. После запуска реакция займет 3-4 секунды, в течение которых рекомендуется стоять в стороне от плесени.

Шаг 9: Не менее чем через 2 минуты после склеивания откройте форму, отсоединив ручку. Удалите форму из соединения и очистите соединение от любого шлака. После открытия удалите прилипший к форме шлак с помощью соответствующего инструмента и очистите полости. Теперь форма будет готова к использованию без повторного нагрева, так как она уже теплая.

ОБСЛУЖИВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

• Плесень обычно подходит для 50–60 соединений в полевых условиях.
• Оборудование хрупкое, с ним следует обращаться осторожно во время использования.
• Очистку форм следует выполнять с помощью подходящей щетки/инструмента после того, как форма достаточно остынет после процесса сварки. Избегайте очистки плесени горячим способом.
• Очистку полости следует проводить осторожно, чтобы избежать повреждений/сколов.
• По завершении работы плесень следует хорошо очистить изнутри и снаружи мягкой тканью. При хранении он должен быть надлежащим образом завернут в пузырчатую пластиковую упаковку.
• Формы и сварочный порошок всегда должны храниться в прохладном и сухом месте.
• Все инструменты и аксессуары должны быть очищены перед хранением для безопасного повторного использования.

Приложения

Экзотермическая сварка обычно используется для сварки медных проводников, но подходит для сварки широкого спектра металлов, включая нержавеющую сталь, чугун, обычную сталь, латунь, бронзу и монель. Это особенно полезно для соединения разнородных металлов.

Из-за хорошей электропроводности и высокой устойчивости к импульсам короткого замыкания экзотермические сварные швы являются одним из вариантов, указанных в §250.7 Национального электротехнического кодекса США для заземляющих проводников и соединительных перемычек.

Это предпочтительный метод соединения и фактически единственный приемлемый способ соединения меди с оцинкованным кабелем.

NEC не требует перечисления или маркировки таких экзотермических сварных соединений, но некоторые технические спецификации требуют, чтобы завершенные экзотермические сварные швы проверялись с помощью рентгеновского оборудования.

Экзотермический сварной шов имеет более высокую механическую прочность, чем другие формы сварного шва, и отличную коррозионную стойкость. Он также очень стабилен при воздействии повторяющихся импульсов короткого замыкания и не страдает от повышенного электрического сопротивления в течение всего срока службы установки.

Видео экзотермической сварки