Pengelasan thermite: jenis, kelebihan, aplikasi

Pengelasan termit didasarkan pada kemampuan beberapa campuran logam bubuk mekanis dengan oksida logam (termit) untuk terbakar, melepaskan panas dalam jumlah besar.

Oksida besi (oksida besi) digunakan sebagai oksida dalam campuran termit, dan aluminium, magnesium, dll. Digunakan sebagai logam yang mudah terbakar. Sumber oksigen dalam termit adalah oksida besi, dan sumber panasnya adalah logam yang termasuk dalam campuran dalam bentuk murni.

Untuk menghasilkan efek termal, jumlah panas yang dilepaskan dalam pembakaran zat yang mudah terbakar harus lebih besar dari yang dibutuhkan untuk dekomposisi oksida. Pengelasan thermite ditandai dengan pembakaran thermite dalam beberapa detik, selama waktu itu seluruh jumlah panas dilepaskan.

Jenis pengelasan thermite dan aplikasinya

Bedakan antara termite-crucible dan thermite-muffle welding KS.

Campuran termit bubuk kering digunakan untuk pengelasan wadah termit. Saat mengelas strip dan batang baja loop tanah gunakan alumunium thermit yang terdiri dari 23% debu alumunium dan 77% kerak (berdasarkan berat). Persentase kerak aluminium dan besi dalam campuran thermit bervariasi sesuai dengan tingkat kerak dan kemurnian debu aluminium. Untuk meningkatkan hasil besi yang dilepaskan selama pembakaran termit, serta untuk menurunkan suhu reaksi, limbah baja dari industri paku ditambahkan ke termit.

Dalam pengelasan termit batang dan strip baja, sisipan baja (lingkaran yang menutup lubang wadah) digunakan untuk tujuan yang sama. Intensitas proses pembakaran rayap tergantung pada ukuran butir komponen. Butiran butiran dengan ukuran 0,25 hingga 1,5 mm digunakan untuk proses pengelasan yang stabil. Untuk meningkatkan kualitas sambungan las, aditif paduan - 80% ferromanganese dan ferrosilicon dalam jumlah masing-masing 1,4 dan 0,15% berat - dimasukkan ke dalam campuran termit.

Keunikan pengelasan termite-crucible adalah ujung-ujung batang yang akan disambung dilebur dan disambung dengan logam yang terbentuk dari pembakaran campuran thermite.

Untuk menghubungkan kabel baja inti tunggal dari jalur komunikasi, kolam termit silindris dengan lubang longitudinal digunakan. Pembukaan sesuai dengan diameter kabel yang akan dilas. Blok termit ditekan dari campuran yang mengandung 25% magnesium piroteknik merek MPF dan 75% batuan besi. Nitrolac grade NTs-551 digunakan sebagai pengikat, yang ditambahkan dalam jumlah sekitar 14% dari massa campuran kering (lebih dari 100% campuran).

Metode wadah termit tidak cocok untuk mengelas kabel aluminium.Gunakan las pemadam panas dalam bentuk, seperti yang digunakan untuk pengelasan baja, bila ada kontak langsung antara blok peredam dan kawat aluminium, hal ini tidak dapat diterima karena sejumlah alasan:

1. ketika meredam termit terbakar, aluminium bereaksi, menyebabkan logam terbakar pada permukaan kabel yang dilas,

2. produk reaksi jatuh ke aluminium kolam las dan merusak karakteristik sambungan,

3. kabel di pintu keluar dari lelehan meredam termit, yang menyebabkan pengurangan penampang melintangnya; saat mengelas kabel multi-inti, masing-masing kabel inti terbakar.

Untuk mengelas kabel multi-inti, kami telah mengembangkan kartrid termit, yang merupakan blok termit dengan bentuk pendingin logam... Dalam pengelasan termit-meredam (berlawanan dengan wadah termit), sebagai hasil dari pembakaran termit, produk reaksi tidak muncul dalam bentuk cair. Dalam proses pembakaran, massa magnesium oksida berpori terbentuk, yang menyerap besi cair, yang menyebabkan termit magnesium tidak menghasilkan cairan yang menyebarkan terak.

Resep massa termit untuk produksi blok termit untuk kartrid jenis PA, PAS, dll. Ini sama dengan produksi blok termit untuk menghubungkan kabel baja inti tunggal.

Pengelasan aluminium dan paduannya terhambat oleh lapisan aluminium oksida yang dengan cepat menutupinya di udara. Oleh karena itu, penghilangan oksida dan perlindungan terhadap oksidasi lebih lanjut dari kolam las sangat penting dalam pengelasan.

Efek film oksida berkurang sebesar mengalir, yang dengannya kabel yang terhubung dan batang pengisi ditutup sebelum pengelasan.Fluks melarutkan oksida dan mengubahnya menjadi terak dengan leleh rendah yang mengapung ke permukaan. Dalam hal ini, lapisan terak cair menutupi permukaan logam cair dari kolam las selama pengelasan, mengisolasi permukaan ini dari udara dan dengan demikian melindungi dari oksidasi lebih lanjut. Namun, sisa-sisa aliran kabel berkarat, oleh karena itu, saat mengimplementasikan KS, sebaiknya, jika mungkin, hindari penggunaan stream.

Salah satu yang terbaik adalah fluks AF-4A, yang mengandung natrium klorida — 28%, kalium klorida — 50%, litium klorida — 14%, natrium fluorida — 8% (berdasarkan berat). Aliran ini hanya dapat digunakan dalam kasus di mana sambungan yang dilas benar-benar terlindungi dari pengaruh luar.

Korosi yang jauh lebih sedikit disebabkan oleh fluks tiga komponen VAMI (kalium klorida — 50%, natrium klorida — 30%, kriolit kelas K -1 — 20%). Namun, bahkan saat menggunakannya, perlu dilakukan tindakan untuk melindungi sambungan dari korosi. Residu fluks pada obor setelah pengelasan harus dihilangkan dengan pengupasan atau pencucian.

Saat mengelas kabel aluminium dengan kartrid thermite, batang pengisi dimasukkan ke dalam lubang injeksinya, yang dilebur untuk menambah logam cair dalam cetakan pendingin. Batang aluminium atau kabel telanjang dari kabel yang dilas digunakan sebagai batang pengisi. Pengisi dibuat dengan cara memuntir beberapa kabel berdiameter 2 mm, yang sebelumnya telah dihilangkan lemaknya dan dibersihkan.

Manfaat las thermit

Pengelasan termit lebih disukai karena tidak bergantung pada sumber listrik atau gas, tanpa memerlukan peralatan yang rumit, serta kemampuan untuk membuat sambungan dalam kondisi linier dengan pemasangan, perbaikan, dan personel servis.

Pengelasan termit dari kabel telanjang

Paling ekonomis untuk menghubungkan kabel ke saluran listrik tegangan tinggi dengan pengelasan termal. Cara ini tidak membutuhkan peralatan yang rumit dan alat khusus.

Pengelasan kabel termit, jika dilakukan sepenuhnya sesuai dengan teknologi yang ditetapkan, adalah cara koneksi yang paling sederhana dan paling andal.

Selama pengelasan termit, sambungan semua logam terbentuk di ujung kabel, yang penampang logamnya lebih besar dari pada kabel penghubung, dan hambatan listriknya kurang dari penampang seluruh kawat. panjang yang sama.

Sambungan konduktor pilin dengan pengelasan termit tidak mengubah karakteristik kelistrikan dari waktu ke waktu dan oleh karena itu tidak memerlukan waktu kerja tambahan untuk uji pencegahan.

Namun, sambungan las harus dilakukan hanya dengan kualitas tinggi. Sambungan kabel yang buruk dapat disebabkan oleh persiapan kabel yang ceroboh, penggunaan tang yang tidak standar, pengencangan yang kurang atau berlebihan, serta pengumpanan satu arah, kabel yang macet di dalam kartrid, dll.

Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman dalam pengelasan kawat, penyebab paling umum dari kualitas pengelasan yang buruk adalah kabel yang macet di chuck dan pengumpanan kawat satu arah. Menghubungkan salah satu kabel di chuck juga menghasilkan pengumpanan kawat satu arah.

Saat mengelas kabel pada saluran listrik, ada kasus ketika, dengan persiapan kabel dan klem yang paling hati-hati, pengelasan masih tidak berhasil karena pengumpanan kawat satu sisi ke cetakan pendingin chuck menyusut.

Melakukan pengelasan kabel termit

Pengelasan kabel termit dilakukan dengan menggunakan kartrid termit (Gbr. 1).

Kartrid termit untuk pengelasan aluminium dan kabel baja-aluminium terdiri dari elemen utama berikut:

• bentuk pendingin yang terbuat dari lembaran baja dengan ketebalan 0,5 — 1,25 mm untuk melindungi lapisan atas kawat dari pembakaran dan penetrasi kotoran berbahaya yang terbentuk oleh pembakaran massa termit di zona pengelasan,

• sisipan aluminium untuk membentuk area pengelasan dan mengisi rongga,

• blok termit yang, ketika dibakar, menghasilkan jumlah panas yang diperlukan untuk melelehkan kelongsong dan ujung kabel yang akan dilas di zona pengelasan.

Thermite cartridge untuk mengelas kabel tembaga terdiri dari pendingin yang terbuat dari tembaga atau pipa tembaga dengan ketebalan 1,5-2 mm, sisipan paduan tembaga-fosfor merk MF-3 dan blok thermite.

Beras. 1. Kartrid thermite: a — untuk kabel aluminium dan baja-aluminium, b — untuk kabel tembaga dan perunggu, c — posisi kartrid thermite pada kabel sebelum pengelasan, 1 — bentuk pendingin, 2 — insert, 3 — peredam thermite ( checker) , label dengan 4 tempat, 5 — kabel, 6 — perban pembatas, 7 — paking asbes.

Persiapan yang benar dari ujung kabel las termit sangat penting untuk pengelasan sambungan berkualitas tinggi.Ujungnya harus dibersihkan secara menyeluruh dari kotoran, dihilangkan dengan bensin dari minyak dan dikeringkan. Menghapus minyak dari ujung kabel dan mengeringkannya diperlukan, karena ketika minyak atau bensin terbakar, gas terbentuk yang mencegah lapisan las terisi dengan logam cair dan berkontribusi pada pembentukan rongga dan rongga.

Ujung kabel yang dilas dipotong sehingga bidang pemotongan rata dan tegak lurus dengan sumbu kawat. Kabel kelongsong dengan penampang hingga 150 mm2 menghasilkan gunting perakitan untuk memotong kabel dan kabel dengan penampang lebih dari 150 mm2 - menggunakan gergaji besi atau perangkat khusus.

Paling sering, pengelasan yang buruk terjadi karena pengumpanan satu sisi ujung kawat karena fakta bahwa logam sisipan pertama-tama meleleh di satu sisi dan ujung kawat bergesekan atau macet di cetakan pendingin.

Dalam pengelasan termit kabel, perlu untuk memantau pengumpanan ujung kabel yang akan dilas dari kedua ujung bentuk pendingin. Logam di zona las tetap dalam keadaan cair selama beberapa menit setelah massa termit terbakar dan sampai terak yang terbentuk setelah massa termit terbakar mendingin menjadi warna gelap. Untuk alasan yang sama, Anda tidak boleh terburu-buru melonggarkan tekanan tang dan membuka kenop sebelum waktunya dengan cetakan yang menahan ujung kabel di tang.