Thermit-svetsning: Process, drift och användningsområden (med diagram)

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om: - 1. Process av Thermit Svetsning 2. Drift av Thermit Svetsning 3. Applikation och Användningar 4. Fördelar 5. Nackdelar.

Process av Thermit Svetsning:

Thermit-svetsning är en kemisk svetsprocess där en exoterm kemisk reaktion används för att leverera den väsentliga värmenergin. Denna reaktion innefattar förbränning av Thermit, vilken är en blandning av fint aluminiumpulver och järnoxid i förhållandet ca 1: 3 i vikt.

Fastän en temperatur på 3000 ° C kan uppnås som ett resultat av reaktionen är förvärmning av Thermit-blandningen upp till ca 1300 ° C väsentlig för att starta reaktionen.

Blandningen reagerar enligt kemisk reaktion:

8 Al + 3 Fe3O4 → 9 Fe + 4 Al2O3 + värme (3000˚C, 35 kJ / kg blandning)

Aluminium har större affinitet att reagera med syre; det reagerar med järnoxid för att frigöra rent järn och slagg av aluminiumoxid. Aluminiumoxidflottor ovanpå smält metallpool i form av slagge och rent järn (stål) sedimenteras nedan, på grund av stor skillnad i densiteter.

Drift av Thermit Svetsning:

Thermit-svetsprocessen är väsentligen en gjutnings- och gjuterprocess, där metallen som erhållits genom Thermit-reaktionen hälls i det eldfasta hålrummet, som är gjord runt leden.

De olika stegen som ingår i Thermit-svetsning är:

1. De två styckena av metall som skall förenas rengörs ordentligt och kanten framställs.

2. Därefter hälles vaxet i fogen så att ett vaxmönster bildas där svetsen ska erhållas.

3. En formkärl hålls runt fogen och eldfast sand fylls försiktigt runt vaxmönstret som visas i figur 7.40, vilket ger det nödvändiga hällbassänget, sprue och stigar- och gatesystemet.

4. En bottenöppning är anordnad för att rinna av det smälta vaxet. Vaxet smälts genom denna öppning vilket också används för förvärmning av fogen. Detta gör det klart för svetsning.

5. Thermit blandas i en degel som är tillverkad av eldfast material som kan motstå extrem extremt hög värme och tryck, som produceras under kemisk reaktion.

6. Tändaren (normalt bariumperoxid eller magnesium) placeras ovanpå blandningen och tänds med en röd varm metallstång eller magnesiumband.

7. Reaktionen tar ungefär 30 sekunder och högt superuppvärmt smältjärn får flöda i den beredda formhålan runt den del som ska svetsas.

8. Den superuppvärmda smälta metallen säkrar föräldermetallen och stelnar i en stark homogen svetsning.

9. Svetsfogen får svalna långsamt.

Det finns olika termitblandningar tillgängliga för svetsning av olika metaller, som koppar och krom. De använder olika metalloxider i stället för järnoxid. Några typiska Thermit-blandningsreaktioner med deras erhållna temperatur ges nedan:

3 CuO + 2 Al → 3Cu + Al203 + Värme (4860 ° C, 275 Kcal)

Cr203 + 2Al → 2Cr + Al2O3 + Värme (3000 ° C, 540 Kcal)

Applicering och användningar av Thermit Svetsning:

Thermit svetsning är en mycket gammal process och nu är det i de flesta fall ersatt av elektroslaggsvetsning. Denna process är dock fortfarande i bruk.

Vissa applikationer är:

(i) Termitsvetsning används traditionellt för svetsning av mycket tjocka och tunga plattor.

(ii) Termitsvetsning används vid anslutning av järnvägsvägar, rör och tjocka stålprofiler.

(iii) Termitsvetsning används även vid reparation av tunga gjutningar och växlar.

(iv) Termitsvetsning är lämplig för svetsning av stora sektioner som lokskenor, fartygsskrov etc.

(v) Termitsvetsning används för svetsning av koppar.