§ 1. Термитная сварка
Термитная сварка осуществляется
при помощи тепла, получаемсго от сгорания порошкообразных термитных смесей
(термитов). Смесь составляют из порошков металлов, обладающих большим
сродством к кислороду, и порошка окиси железа. Термитная смесь
воспламеняется при введении в нее специального запала. Внутри смеси
возникают реакции, выделяющие большое количество тепла и
развивающие очень высокую температуру, при которой расплавляется даже
основной металл.
На практике получили
распространение алюминиевый и магниевый термиты. Состав алюминиевого термита: 20—23% алюминия и 77—80%
железной окалины. При нагревании этой смеси с помощью термоспичек или
электрической дуги до 1200 — 1300° С происходит следующая
реакция:
2А1 -f- Fea03 =
А1г03 + 2Fe
Температура, развиваемая при
горении алюминиевого термита, достигает 2600—3000°С. Для понижения
температуры в образующийся расплав добавляют 10—15% Fe (в виде мелкой
стружки). Для раскисления расплава используют ферромарганец и
ферросилиций.
На практике применяют три способа
термигной сварки: давлением, плавлением и комбинированный. При сварке
давлением продукты термитной реакции используют как аккумулятор
тепловой энергии. Нагретая термитная смесь придает свариваемым торцам
изделия пластичность, что позволяет соединить их сжатием.
Сварки плавлением
производят в особых огнеупорных формах, в которые устанавливают кромки
свариваемых изделий. Образующийся при горении термита перегретый
расплав оплавляет кромки изделий, создавая вблизи них ванну жидкого
металла, покрытого слоем шлака. Шлак предохраняет металл от окисления и
быстрого остывания, что обеспечивает хорошее качество сварного
соединения.
Комбинированный способ
применяют, как правило, при сварке рельсовых стыков. Количество
термита выбирают так, чтобы нижняя часть формы была заполнена
расплавленным металлом, а верхняя — расплавленным шлаком. После заливки
формы рельсы сжимают. В результате нижняя часть сваривается плавлением, а
верхняя — давлением.
Магниевый термит получил большое применение при муфельной
сварке стальных проводов. Сварку осуществляют в специальных
прессованных цилиндрических шашках, в которые устанавливают встык
свариваемые провода, укрепленные в клещах. Шашки имеют специальный запал
для зажигания термита. После сгорания шашки разогретые концы проводов
осаживают клещами.
