Состав термитной смеси

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200481 (21) 327867025-27 (51) М. КЛ. с присоединением заявки МВ 23 К 23/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.048(088.8) Дата опубликования описания 2310.82т 1 Г(Щ(1Рс,ЕХН Л,(71) Заявитель Новосибирский инженерно-строительный инст тут БИБЛИ 01им.В.В.Куйбышева(54) СОСТАВ ТЕРМИТНОЙ СМЕСИ Изобретение относится к термитной сварке, а именно к составу термитной смеси. Известны различные термитныесмеси, например состав 1, содержащий следующие компоненты,вес.Ъ:Алюминий 20-22Окись-закисьжелеза 60.-63Окись алюминия 15-20Основным недостатком этой смесиявляется отсутствие в составе легковоспламеняющихся горючих компонентов и поэтому большинство из них вначале горения требует значительного предстартового тепловложения дуги или специального переходного со-,става (запала), термитных спичек ит.д,Наиболее близкой по составу является термитная смесь 2, содержащаяследующие компоненты, вес.%:Силикокальций 12-15Алюминиевыйпорошок 17-2,5Селитра натриевая 18-20Окись марганца 20-25Плавиковый шпат Остальное Несмотря на то, что в состав известной смеси введено до 20 натриевой селитры (в качестве дополнитель.ного источника кислорода для интенси-фикации горения) она все же имеетвысокий температурный порог горения(1200-1300 С) и начинает гореть только при нанесении ее на еще незатвердевшую шлаковую корку сразу послесварки.При сварке открытой дугой (и в защитном газе) наплавленный металл ишлаковая корка охлаждаются и затвердевают за время, измеряемое секундаьы, и поэтому даже небольшая задержка при нанесении смеси приводит к тому, что она не зажигается. Высокийтемпературный барьер начала горения 20 способствует также возможности затухания экзотермической реакции при недостатке или быстром отводе тепла.При сварке под слоем флюса наплавленный металл и шлаковая корка за- .твердевают и охлаждаются значительномедленнее, чем при сварке открытойдугой, но зато в этом случае частицы сварочного флюса могут затруднятьсоприкосновение экэотермической смеси с нагретым металлом и шлаком ипрепятствовать ее зажиганию,Высокий температурный порог горе- липанию их друг к другу, керосин, и, ния известной смеси и наличие в ее в особенности, вязкие автотракторные составе 15-30 плавикового шпата, масла устраняют сегрегацию частиц. который является инертным балластом смеси по удельному весу. в процессе горения, не позволяет осу- Древесные опилки легко впитывают ществить вторичное дожигание непро керосин и отработанное масло, легко реагировавших остатков смеси после зажигаются, сгорая с небольшим обрасварки . Эти остатки обычно перемеши.- зованием золы, разрыхляют как саму ваются с флюсом, частицами шлака и смесь, так и полукокс, оставшийся пос непригодны для вторичного использова- ле сгорания смеси, что способствует ния. Между -эм в составе их теряет- . 10 ее удалению с поверхности металла, ся большое количество таких дефицит- Для определения оптимального сосных материалов как силикокальций, алю- тава экзотермической смеси составминиевый порошок и селитра, лены три смеси ингредиентов, содержаеще одним недостатком известной щие одно и то же количество, вес.: смеси является то, что она состоит 15 натриевой селитры 19, алюминиевого из компонентов, резко отличающихся порошка 16,5, и отличающиеся друг от друг от друга по плотности (плотность друга содержанием древесных опилок, оксида марганца 1 =5 г/см, плавико- равным в смесях А,Б и С последовавого шпата=3,1 г/см, натриевой тельно, 22, 23, 5 и 25, содержанием селитры р =2 25 г/см алюминиевого 20 отработанного, масла, равным в смесяхгз ьпорошка р =1,4 г/см ). и при хране- А, Б и С - соответственно 12, 12, 5 нии, транспортировке, а также при на- и 13, содержанием керосина, равным ыпании на свариваемое изделие проис- соответственно 4, 4,5 и 5, а также ходят заметная сегрегация по удель- содержанием окиси марганца, составному весу и разделение частиц окис- ляющим дополнительную до 100 часть в лителя и вЬсстановителя, что еще бо- каждой смеси .25.лее снижает реакционную способность. В таблице сопоставляются теплофиЦель изобретения - разработка эк- зические и технологические свойства эотермической смеси, содержащей в предлагаемых смесей с соответствующикачестве окислителя окись марганцами свойствами известной смеси, и натриевую селитру, а в качестве З 0 Как видно из таблицы, технологи- восстановителя алюминиевый порошок, ческие характеристики предлагаемой которая: имела бы низкий температур- экэотермической смеси (температура ный порог начала горения, сгорала бы начала горения, теплообразование и ,полностью (с образованием неболь- полнота горения, склонность к сегрешого количества эолы) и не облада гации и т.д.) значительно лучше, чем ла бы склонностью ихсегрегации.у известной смеси.Поставленная цель достигается тем, Оптимальная добавка легковоспламечто в состав, содержащий натриевую ,няющихся компонентов находится в прелитру алюминий и окись марганца, делах,древесные опилки 22-23,5,,син вводят древесные опилки, отработан отработанное масло 12-12,5 и керо ное машинное масло и керосин при сле-4,5, так как при дальнейшем увели- дующем с ом соотношении компонентов, вес. чении этих компонентов уменьшаетсяН иевая селитра 18-20 . содержание в смеси алюминиевого поатриевая с15-18 рошка, окиси марганца и селитры., чтоДревесные опилки 22-25 45 вызывает. уменьшение количества тепО б нное машин-ла образующегося по экзотермическойное масло 12-13 реакции в последующей стадии горения.Остальное Наилучшей совокупностью технологиОкись марганцадо 100 ческих и теплофизических свойств обАлюминиевый порошоК из алюминия . ладает смесь Б. Более высокие тепло- вводится в смесь в качестве восстано-. 50 Физические свойства смеси позволяютнатриевая селитра и окись мар- значительно уменьшить скорость охлажвителя, натриевганца в качестве окислителя. Поэтому, дения наплавленного и ос оновного меизменяя их соотношение, в пределах талла сварного соединения. в интервале укаэанных интервалов концентраций критических температур А -, и пред- можно регулировать интенсивность эк отвратить образование в зоне ер эотермической реакции и количество. ческого влияния сварки хрупких эакавмделяемого тепла. лочных структур и снизить остаточные,Отработанное машинное масло и про- напряжения после сварки. ьывочный керосин являющиеся наиболее Низкая темпер урат а начала горения легковоспламеняющимися ингредиентами 60 смеси (нижеУ(н е 300 С вместо 1200-1300 С (температура .вспышки 100-200 С) вво- для известной. смеси) позволяют зажидятся в смесь для снижения темпера- гать смесь от пламени спички и истурного порога начала ее горения. пользоватьвать смесь не только для подо- Кроме того, хорошо смачивая поверх- грева металла, уалла соп тствующего и посность частиц смеси и способствуя при ледующего сварке, но и для предвари, -967740 ложенная смесь экономичнее известной в смеси.Технология приготовления предла-,гаемой смеси не усложняется по сравнению с используемой для приготовле 5 ния известной смеси . тельного подогрева, например, присварке в зимнее время. Кроме того,свяэи с введением в еесостав отработанного машинного масла, промывочного керо"сина и древесных опилок предПредлагаемая Известная смесь Характеристика Температура начала о%Ниже 300 Ниже 300 Ниже 300: 12 ОООО Момент нанесениясмеси на поверх-.ность металла До сварки или в любой момент после сварки (в случае необходимости зажигается спичкой) Сразу жепосле свар"ки на наплавленныйметалл 26472915 2578 Масса остатка от горения смеси, Ъ 28 37-60 22 Порошко- Пастообобразиая разнаясмесь из смеськомочковслипшихся частиц.Структурный состав смеси Пастообразнаясмесь сбольшимколичеством жидкой фазы Порошкообразная смесь иэ 5 фракций, резко отличающихся по плот- ности Склонность к раз- Значитель- Разделение компонентов смеси . делению компонен- ная по удельному весу не наблюда-. тов при насыпании ется Формула изобретенияСостав термитной смеси, преимущественно для подогрева металла при электродуговой сварке, содержащий натриевую селитру, алюминий и окись марганца,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения.температу ры начала горения. состава, повышения полноты сгорания и уменьшения склонности к сегрегации, он дополнительносодержит древесные опилки, отработанное машинное масло и керосин при следующем соотношении компонентов, вес,Ъ: вниййИ Заказ 7980/23 Тираж 1153 Подписное Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Количество тепла,образующегося приСгорании легковоспламеняющихся ингредиентов.(отработанное масло, керосин, древесные опилки,ккал/кг) Натриевая селитра 18-20.5 О Алюминий 15-18Древесные опилки 22-25Отработанное машинное масло 12-13Керосин , 4-5 у Окись марганца ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 475234, кл. В 23 К 23/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 498120 кл. В 23 К 9/18, 1975 (прототип).