थर्माइट वेल्डिंग: प्रकार, फायदे, अनुप्रयोग

थर्माइट वेल्डिंग हे धातूंच्या काही पावडर यांत्रिक मिश्रणावर मेटल ऑक्साईड (थर्माइट्स) जळण्याच्या क्षमतेवर आधारित आहे, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाते.

आयर्न ऑक्साईड (आयरन ऑक्साईड) थर्माईट मिश्रणात ऑक्साईड म्हणून वापरला जातो आणि अॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम इत्यादी ज्वलनशील धातू म्हणून वापरतात. थर्माइटमध्ये ऑक्सिजनचा स्त्रोत लोह ऑक्साईड आहे आणि उष्णतेचा स्रोत त्याच्या शुद्ध स्वरूपात मिश्रणात समाविष्ट केलेला धातू आहे.

थर्मल इफेक्ट निर्माण करण्यासाठी, ज्वलनशील पदार्थाच्या ज्वलनात सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण ऑक्साईडच्या विघटनासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. थर्माईट वेल्डिंग काही सेकंदात थर्माइट जळण्याद्वारे दर्शविली जाते, ज्या दरम्यान संपूर्ण उष्णता सोडली जाते.

थर्माइट वेल्डिंगचे प्रकार आणि त्यांचा वापर

थर्माइट-क्रूसिबल आणि थर्माइट-मफल वेल्डिंग केएस मधील फरक ओळखा.

थर्माइट-क्रूसिबल वेल्डिंगसाठी ड्राय पावडर थर्माइट मिश्रण वापरले जाते. स्टीलच्या पट्ट्या आणि रॉड्स वेल्डिंग करताना ग्राउंड लूप 23% अॅल्युमिनियम धूळ आणि 77% स्केल (वजनानुसार) असलेले अॅल्युमिनियम थर्माइट वापरा. थर्माइट मिश्रणातील अॅल्युमिनियम आणि लोह स्केलची टक्केवारी स्केलच्या श्रेणीनुसार आणि अॅल्युमिनियमच्या धुळीच्या शुद्धतेनुसार बदलते. थर्माइट ज्वलन दरम्यान सोडलेल्या लोहाचे उत्पादन वाढविण्यासाठी तसेच प्रतिक्रिया तापमान कमी करण्यासाठी, नेल उद्योगातील स्टीलचा कचरा थर्माइटमध्ये जोडला जातो.

स्टील बार आणि स्ट्रिप्सच्या थर्मिट वेल्डिंगमध्ये, स्टील इन्सर्ट (क्रूसिबल होल बंद करणारे वर्तुळ) समान हेतूंसाठी वापरले जाते. दीमक जळण्याच्या प्रक्रियेची तीव्रता घटकांच्या धान्याच्या आकारावर अवलंबून असते. 0.25 ते 1.5 मिमी आकाराचे दाणेदार धान्य स्थिर वेल्डिंग प्रक्रियेसाठी वापरले जातात. वेल्डेड जॉइंटची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, थर्माईट मिश्रणात मिश्रित पदार्थ - 80% फेरोमॅंगनीज आणि फेरोसिलिकॉन अनुक्रमे 1.4 आणि 0.15% प्रमाणात - थर्माईट मिश्रणात समाविष्ट केले जातात.

थर्माईट-क्रूसिबल वेल्डिंगचे वैशिष्ठ्य हे आहे की जोडल्या जाणार्‍या रॉड्सचे टोक वितळले जातात आणि थर्माइट मिश्रण जळल्यामुळे तयार झालेल्या धातूने जोडले जातात.

कम्युनिकेशन लाईन्सच्या स्टील सिंगल-कोर वायर्स जोडण्यासाठी, थ्रू रेखांशाच्या छिद्रासह दंडगोलाकार थर्माइट पूल वापरा. ओपनिंग वेल्डेड करण्याच्या तारांच्या व्यासाशी संबंधित आहे. MPF ब्रँडचे 25% पायरोटेक्निक मॅग्नेशियम आणि 75% लोह खडक असलेल्या मिश्रणातून थर्माइट ब्लॉक्स दाबले जातात. नायट्रोलॅक ग्रेड NTs-551 चा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो, जो कोरड्या मिश्रणाच्या वस्तुमानाच्या सुमारे 14% (मिश्रणाच्या 100% पेक्षा जास्त) प्रमाणात जोडला जातो.

थर्माइट क्रूसिबल पद्धत अॅल्युमिनियम वायर्स वेल्डिंगसाठी अयोग्य आहे.जेव्हा मफल ब्लॉक आणि अॅल्युमिनियम वायर यांच्यात थेट संपर्क असतो तेव्हा स्टील वेल्डिंगसाठी वापरल्याप्रमाणे, फॉर्ममध्ये उष्णता शमन वेल्डिंग वापरा, हे अनेक कारणांमुळे अस्वीकार्य आहे:

1. थर्माइट मफल जळल्यावर, अॅल्युमिनियम प्रतिक्रिया देते, ज्यामुळे वेल्डेड केलेल्या तारांच्या पृष्ठभागावर धातू जळते,

2. प्रतिक्रियेची उत्पादने वेल्ड पूलच्या अॅल्युमिनियममध्ये पडतात आणि संयुक्तची वैशिष्ट्ये खराब करतात,

3. थर्माइट मफलमधून बाहेर पडताना तारा वितळतात, ज्यामुळे त्यांच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये घट होते; मल्टी-कोर वायर्स वेल्डिंग करताना, कोरच्या स्वतंत्र वायर जळतात.

मल्टी-कोर वायर्स वेल्डिंगसाठी, आम्ही थर्माईट काडतुसे विकसित केली आहेत, जे मेटल कूलिंग फॉर्मसह थर्माइट ब्लॉक आहेत... थर्माइट-मफल वेल्डिंगमध्ये (थर्माइट-क्रूसिबलच्या विरूद्ध), थर्माइट ज्वलनाच्या परिणामी, प्रतिक्रिया उत्पादने द्रव स्वरूपात दिसत नाही. जळण्याच्या प्रक्रियेत, मॅग्नेशियम ऑक्साईडचे छिद्रयुक्त वस्तुमान तयार होते, जे वितळलेले लोह शोषून घेते, ज्यामुळे मॅग्नेशियम थर्माइट द्रव तयार करत नाही, स्लॅग पसरवत नाही.

पीए, पीएएस इत्यादी प्रकारच्या काडतुसेसाठी थर्माइट ब्लॉक्सच्या उत्पादनासाठी थर्माइट मास रेसिपी. हे स्टील सिंगल-कोर वायर्स जोडण्यासाठी थर्माइट ब्लॉक्सच्या उत्पादनासारखेच आहे.

अॅल्युमिनियम आणि त्याच्या मिश्र धातुंच्या वेल्डिंगमध्ये अॅल्युमिनियम ऑक्साईडच्या फिल्ममुळे अडथळा येतो ज्यामुळे ते त्वरीत हवेत झाकले जाते. म्हणून, वेल्डिंगमध्ये ऑक्साइड काढून टाकणे आणि वेल्ड पूलच्या पुढील ऑक्सिडेशनपासून संरक्षण करणे हे खूप महत्वाचे आहे.

द्वारे ऑक्साईड फिल्मचा प्रभाव कमी होतो वाहते, ज्यासह जोडलेल्या तारा आणि फिलर रॉड वेल्डिंगपूर्वी झाकलेले असतात.फ्लक्स ऑक्साईड विरघळतो आणि पृष्ठभागावर तरंगणाऱ्या कमी-वितळणाऱ्या स्लॅगमध्ये बदलतो. या प्रकरणात, द्रव स्लॅगची फिल्म वेल्डिंग दरम्यान वेल्ड पूलच्या वितळलेल्या धातूच्या पृष्ठभागावर कव्हर करते, या पृष्ठभागाला हवेपासून वेगळे करते आणि अशा प्रकारे पुढील ऑक्सिडेशनपासून संरक्षण करते. प्रवाहाचे अवशेष मात्र गंजलेल्या तारा, म्हणून, KS लागू करताना, आम्ही शक्य असल्यास, प्रवाह वापरणे टाळले पाहिजे.

सर्वोत्तमपैकी एक म्हणजे AF-4A फ्लक्स, ज्यामध्ये सोडियम क्लोराईड - 28%, पोटॅशियम क्लोराईड - 50%, लिथियम क्लोराईड - 14%, सोडियम फ्लोराइड - 8% (वजनानुसार) असते. हा प्रवाह केवळ अशा प्रकरणांमध्ये वापरला जाऊ शकतो जेथे वेल्डेड कनेक्शन पूर्णपणे बाह्य प्रभावांपासून संरक्षित आहे.

तीन-घटक फ्लक्स VAMI (पोटॅशियम क्लोराईड - 50%, सोडियम क्लोराईड - 30%, क्रायोलाइट वर्ग K -1 - 20%) मुळे लक्षणीयरीत्या कमी गंज होतो. मात्र, ते वापरतानाही सांधे गंजण्यापासून वाचवण्यासाठी उपाययोजना करणे आवश्यक आहे. वेल्डिंगनंतर टॉर्चवरील फ्लक्सचे अवशेष स्ट्रिपिंग किंवा वॉशिंगद्वारे काढले जाणे आवश्यक आहे.

थर्माइट कार्ट्रिजसह अॅल्युमिनियमच्या तारा वेल्डिंग करताना, त्याच्या इंजेक्शन होलमध्ये एक फिलर रॉड लावला जातो, जो शीतलक मोल्डमध्ये द्रव धातू वाढवण्यासाठी वितळला जातो. अॅल्युमिनियम रॉड्स किंवा वेल्डेड वायर्सच्या बेअर वायर्स फिलर रॉड्स म्हणून वापरल्या जातात. फिलर 2 मिमी व्यासासह अनेक तारा फिरवून तयार केले जातात, पूर्वी डीग्रेज केलेले आणि साफ केले जातात.

थर्माइट वेल्डिंगचे फायदे

थर्माइट वेल्डिंगला वीज किंवा वायूच्या स्त्रोतांपासून स्वतंत्रपणे, जटिल उपकरणांची आवश्यकता नसताना, तसेच स्थापना, दुरुस्ती आणि सेवा कर्मचार्‍यांद्वारे रेखीय परिस्थितीत कनेक्शन बनविण्याची क्षमता यांच्याद्वारे अनुकूलपणे ओळखले जाते.

बेअर वायर्सचे थर्मिट वेल्डिंग

थर्मल वेल्डिंगद्वारे उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाईन्सशी वायर जोडणे सर्वात किफायतशीर आहे. या पद्धतीस जटिल उपकरणे आणि विशेष साधने आवश्यक नाहीत.

तारांचे थर्मिट वेल्डिंग, जर स्थापित तंत्रज्ञानानुसार पूर्ण केले गेले तर, कनेक्शनचा सर्वात सोपा आणि विश्वासार्ह मार्ग आहे.

थर्मिट वेल्डिंग दरम्यान, तारांच्या टोकाला एक सर्व-धातू कनेक्शन तयार होते, ज्याचा धातूचा क्रॉस-सेक्शन कनेक्टिंग वायरपेक्षा मोठा असतो आणि विद्युत प्रतिकार संपूर्ण वायरच्या क्रॉस-सेक्शनपेक्षा कमी असतो. समान लांबी.

थर्मिट वेल्डिंगद्वारे अडकलेल्या कंडक्टरचे कनेक्शन कालांतराने इलेक्ट्रिकल वैशिष्ट्ये बदलत नाही आणि त्यामुळे प्रतिबंधात्मक चाचण्यांसाठी अतिरिक्त कामकाजाचा वेळ लागत नाही.

तथापि, वेल्डिंग सांधे केवळ उच्च गुणवत्तेसह केले जाणे आवश्यक आहे. खराब वायर कनेक्‍शन स्लोपी वायर तयार करणे, नॉन-स्टँडर्ड पक्कड वापरणे, कमी किंवा जास्त घट्ट करणे, तसेच वन-वे फीड, काडतूसमधील तारा जाम करणे इत्यादी परिणाम असू शकतात.

वायर वेल्डिंगचा अनुभव दर्शवितो की, वेल्डिंगच्या खराब गुणवत्तेची सर्वात सामान्य कारणे म्हणजे चकमधील जाम वायर आणि वन-वे वायर फीड. चकमधील एका वायरला जोडल्याने देखील एक-मार्गी वायर फीड होते.

पॉवर लाईन्सवर तारा वेल्डिंग करताना, अशी प्रकरणे होती जेव्हा, वायर आणि क्लॅम्प्सची अत्यंत काळजीपूर्वक तयारी करून, संकुचित चकच्या कूलिंग मोल्डला वायरच्या एकतर्फी फीडिंगमुळे वेल्डिंग अद्याप कार्य करत नाही.

तारांचे थर्मिट वेल्डिंग पार पाडणे

तारांचे थर्माईट वेल्डिंग थर्माइट काडतुसे (चित्र 1) वापरून केले जाते.

अॅल्युमिनियम आणि स्टील-अॅल्युमिनियम वायर्स वेल्डिंगसाठी थर्माइट कार्ट्रिजमध्ये खालील मुख्य घटक असतात:

• 0.5 - 1.25 मिमी जाडी असलेल्या स्टील शीटने बनविलेले शीतकरण फॉर्म वायरच्या वरच्या थराला जळण्यापासून आणि वेल्डिंग झोनमध्ये थर्माइट मास जाळल्यामुळे तयार झालेल्या हानिकारक अशुद्धींच्या प्रवेशापासून संरक्षण करण्यासाठी,

• वेल्डिंग क्षेत्राला आकार देण्यासाठी आणि पोकळी भरण्यासाठी अॅल्युमिनियम घाला,

• एक थर्माईट ब्लॉक, जो जाळल्यावर, वेल्डिंग झोनमध्ये वेल्डिंग करण्यासाठी क्लेडिंग आणि तारांचे टोक वितळण्यासाठी आवश्यक प्रमाणात उष्णता निर्माण करतो.

कॉपर वायर्स वेल्डिंगसाठी थर्माइट कार्ट्रिजमध्ये 1.5-2 मिमी जाडी असलेल्या तांबे किंवा तांबे पाईप्सपासून बनविलेले कूलिंग, एमएफ-3 ब्रँडच्या तांबे-फॉस्फरस मिश्र धातुचा एक घाला आणि थर्माइट ब्लॉकचा समावेश आहे.

तांदूळ. 1. थर्माइट काडतुसे: a — अॅल्युमिनियम आणि स्टील-अॅल्युमिनियम वायर्ससाठी, b — तांबे आणि कांस्य तारांसाठी, c — वेल्डिंगपूर्वी तारांवर थर्माइट काडतुसेची स्थिती, 1 — कूलिंग फॉर्म, 2 — घाला, 3 — थर्माइट मफल ( चेकर) , 4 ठिकाणांसह लेबल, 5 — वायर, 6 — प्रतिबंधात्मक पट्टी, 7 — एस्बेस्टोस गॅस्केट.

कनेक्शनच्या उच्च-गुणवत्तेच्या वेल्डिंगसाठी थर्मिट वेल्डिंग वायरच्या टोकांची योग्य तयारी करणे खूप महत्वाचे आहे.टोके घाणांपासून पूर्णपणे स्वच्छ करणे आवश्यक आहे, ग्रीसपासून गॅसोलीनने कमी करणे आणि वाळविणे आवश्यक आहे. तारांच्या टोकापासून वंगण काढून टाकणे आणि त्यांना कोरडे करणे आवश्यक आहे, कारण ग्रीस किंवा गॅसोलीन जळताना, वायू तयार होतात जे वेल्ड सीमला वितळलेल्या धातूने भरण्यापासून रोखतात आणि व्हॉईड्स आणि व्हॉईड्स तयार करण्यास हातभार लावतात.

वेल्डेड वायर्सचे टोक कापले जातात जेणेकरून कटिंग प्लेन सपाट असेल आणि वायरच्या अक्षाला काटेकोरपणे लंब असेल. 150 मिमी 2 पर्यंतच्या क्रॉस सेक्शनसह क्लॅडिंग वायर्स 150 मिमी 2 पेक्षा जास्त क्रॉस सेक्शन असलेल्या वायर आणि वायर कापण्यासाठी असेंबली कात्री तयार करतात — हॅकसॉ किंवा विशेष उपकरण वापरून.

बहुतेकदा, वायरच्या टोकांना एकतर्फी फीडिंगमुळे खराब वेल्डिंग उद्भवते कारण इन्सर्टची धातू प्रथम एका बाजूला वितळते आणि वायरचे टोक शीतकरण मोल्डमध्ये घासतात किंवा जाम होतात.

तारांच्या थर्मिट वेल्डिंगमध्ये, कूलिंग फॉर्मच्या दोन्ही टोकांपासून वेल्डेड केलेल्या तारांच्या टोकांच्या फीडिंगचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. वेल्ड झोनमधील धातू थर्माईट मास जळल्यानंतर काही मिनिटे द्रव अवस्थेत राहते आणि थर्माइट वस्तुमान जळल्यानंतर तयार झालेला स्लॅग गडद रंगापर्यंत थंड होईपर्यंत. त्याच कारणास्तव, तुम्ही पक्कडांचा दाब सोडवण्याची घाई करू नये आणि पक्कडमधील तारांच्या टोकांना सुरक्षित ठेवणार्‍या डाईजसह नॉब्स वेळेआधीच काढू नये.