Способ термитной сварки

(51) 4 В 23 К 23/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ льство СССР 23/00, 1978. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(7 1) Ленинградский филиал Всесоюзного института по проектированию органиэации энергетического строительства "Оргэнергострой"(56) Авторское свидетельство СССР У 229202, кл. В 23 К 23/00, 1962.Науменко В.С. и др. Термитная сварка рельсов. М.: Издательство литературы по строительству, 1969, с. 134-136.Авторское свидетеФ 706218, кл. В 23 К(54) СПОСОБ ТЕРМИТНОЙ СВАРКИ(57) Изобретение относится к сварному производству и предназначено для использования при термитной свар. ке арматуры преимущественно в условиях монтажа конструкций на строительстве сооружений. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения, Способ состоит в использовании Формы с засыпкой термитной смеси в свариваемое пространство. На поверхности свариваемых элементов в местах их контакта с засыпаемой в дальнейшем в Форму термитной смесью наносят покрытие, содержащее следующие компоненты, мас.7: порошок, карбоната кальция 70-75, жидкое стекло 25-30. Образующаяся в процессе сварки окиСь алюминия взаимодейству- аФ ет с оксидом кальция покрытия с образованием шлаков, всплывающих на поверхность металлической ванны. Выделяющийся при разложении карбона- С та кальция углекислый газ также препятствует зашлаковке сварного соединения, 3 ил., 1 табл.99748 2взаимодействии А 1 О с СаО образуют Эся сложные соединения типа СаО хх А 1 О , ЗСаО х А 1 О и 5 СаО хЗА 1 О , температуры плавления и плотность (удельный вес) которых ниже,чем у термитного металла.Через жидкую прослойку образовавшихся легкоплавких шлаков поступаетдополнительное тепло к свариваемым 10 элементам.Илаки, всплывая на поверхностьметаллической ванны (после прохождения фронта горения), обнажают поверхность свариваемых элементов, уже по догревшихся до температуры плавления.При контакте перегретого жидкоготермитного металла с поверхностьюстержней происходит подплавление последних и совместная их кристаллиэа ция с термитным металлом, т.е. образуется сварное соединение.Для определения среднего и граничных значений ингредиентов покрытиякачества сварного соединения опреде лялось механическим испытанием сварных образцов.Содержание карбоната кальция(СаСО) в покрытии изменялось от65 до 80 30 Результаты механических испьгганийсварных образцов на разрыв приведеныв таблице. На свариваемую поверхность элементов, например арматурных стержней1 и пластины 2, в месгах их контакта в форме 3 с термитной смесью 4(окись железа, порошкообразный алюминий и легирующие добавки) наносятперед установкой формы 3 покрытие5, 6 в виде пасты, содержащей карбонат кальция (порошок мела или кальцита), разведенный на жидком стекле.Получение пасты для покрытия 5, 6производится путем смешивания карбоната кальция с жидким стеклом приследующем соотношении компонентов,мас. :Порошок карбонатакальция 70-75Жидкое стекло 25-30Толщина покрытия составляет дляслоя 6 на нижних поверхностях элементов 1-1,5 мм, а для слоя 5 наостальных поверхностях 0,5-1 мм.указанные оптимальные размерытолщин слоя установлены в процессепроведенных испытаний сварки арматурных стержней, а также арматурныхстержней и прокатных профилей.После поджига термитной смеси поддействием вьделяющегося при горениитепла начинается диссоциация карбоната кальция.Первоначально вьделяющийся углекислый гаэ оттесняет продукты термитной реакции от свариваемых поверхностей, препятствуя образованию на нихшлаковой корки,По мере прохождения фронта горениясвариваемые элементы подогреваются,а образующаяся вновь окись алюминия(А 10 з) ос.аждается на их поверхностях, взаимодействуя с находящимсяна них продуктом диссоциации покрытия - оксидом кальция (СаО,). При Разрушающаянагрузка, т Содержание карбоната кальция (СаСО ) в покрытии, % 16 40 20,5 70 21,5 72,5 21 18,5 50 76 80 17 1 12Изобретение относится к сварочному производству, в частности к термитной сварке арматуры преимущественно в условиях монтажа армои железобетонных конструкций на строительстве электростанций.Целью изобретения является повышение качества сварных соединений, в частности повышение их прочности.На фиг. 1 представлена схема выполнения способа при сварке стержней арматуры; на фиг. 2 - сечение на А-А Фиг, 1; на фиг. 3 - схема выполнения сварки стержня с пластиной.)Среднее значение из трехиспытанийИз приведенных экспериментыльныхисследований видно, что оптимальный29974результат относится к среднему значению ингредиента карбоната кальция -72,5%, а его граничные значения находятся в пределах 70-757,При толщине покрытия 5 менее50,5 мм количество оксида кальция(СаО) оказывается недостаточным дляперевода всей осаждающейся окисиалюминия в легкоплавкие соединения,а при толщине более 1,5 мм на поверх ности свариваемых элементов остаетсязначительное количество оксида кальция, В обоих случаях возрастает вероятность образования локальных непроваров. 15На нижней части стержней 1 толщина покрытия 6 карбоната увеличивается, так как на них поступают дополнительные порции окиси алюминия,всплывающие из термитного расплава 20уже после прохождения фронта горения. Применение предложенного способаповышает в два раза производитель 8 4ность сварки арматурных соединений при строительстве электростанций,Ф ор мула из об ре те ни яСпособ термитной сварки, при котором на поверхность свариваемых деталей наносят покрытие, предупреждающее зашлаковку зоны сварки, после чего свариваемые детали засыпают термитной смесью, поджигают термитную смесь и производят сварку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений при сварке элементов строительных конструкций, в качестве покрытия используют пасту, состоящую из смеси жидкого стекла и порошка карбоната кальция, наносят ее слоем тЬлщиной 0,5-1,5 мм, а компоненты пасты берут в следующем соотношении, мас.7:Порошок карбонатакальция 70-75 Жидкое стекло 25-301299148 Составитель Т. АрестТехред Н,Глущенко Корректо Редак етр Мус ираж 96 аз 1101 одписно ВН зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,роектная,ИИПИ Государственного по делам изобретений13035, Москва, Ж, Раув омитета СССРоткрытийая наб д, 4/5