Soudage aluminothermique : technologie. La pratique du soudage aluminothermique dans la vie courante et dans l'industrie électrique

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La production d'opérations de soudage, quelle que soit la technologie utilisée, est associée à la nécessité d'une organisation plutôt gênante du flux de travail. Le capitaine doit préparer l'équipement, les fournitures et veiller également à la sécurité. En même temps, il faut tenir compte du coût de l'événement, car le soutien financier de telles opérations sur une base régulière ne justifie pas toujours la qualité du résultat obtenu. À cet égard, l'un des plus rentables est le soudage aluminothermique, qui est facile à réaliser, la disponibilité des matériaux et, dans certains cas, permet d'obtenir des joints à haute résistance.

Caractéristiques technologiques

Le procédé de soudage aluminothermique se caractérise par l'utilisation de mélanges de poudre spéciaux, qui libèrent une grande quantité de chaleur lors de la combustion. En règle générale, ce sont des mélanges de métaux, appelés thermites. La combinaison traditionnelle implique l'utilisation de deux composants - une masse d'allumage et une composition à partir de laquelle la chaleur est libérée. Le tartre de fer agit comme un oxyde et la thermite contenant du magnésium avec de l'aluminium est le principal activateur. De plus, la technologieLe soudage aluminothermique permet l'utilisation d'oxydes de chrome, de tungstène et de nickel. Grâce à ces poudres, on obtient une augmentation des effets thermiques. Ainsi, si un mélange d'aluminium et de magnésium apporte une chaleur de l'ordre de 2500°C, alors les composés de chrome augmentent la température jusqu'à 3500°C. Les mélanges pour le fusible diffèrent également. La formulation la plus courante pour cette tâche est une combinaison de magnésium, de sodium et de peroxyde de baryum. Les particularités de la combustion de la thermite incluent le maintien d'un dégagement de chaleur actif même au contact de l'eau. En d'autres termes, le mélange est presque impossible à éteindre par exposition accidentelle.

Variétés de soudure aluminothermique

Il existe quatre techniques principales pour effectuer un tel soudage - par coulée intermédiaire, combinée, bout à bout et duplex. Lors de l'opération de coulée intermédiaire, le mélange pulvérulent passe à l'état de métal liquide, ce qui n'affecte pas les caractéristiques initiales de la matière active thermite. Typiquement, cette technique est utilisée pour l'installation de structures métalliques qui sont pré-attachées dans la position souhaitée. En particulier pour les travaux avec des produits lamellaires, des sorties de cathode et de drainage, on utilise le soudage aluminothermique bout à bout, dont le mélange est précuit dans un four. La technique combinée implique une combinaison de la méthode d'injection et du soudage bout à bout. Autrement dit, le maître peut effectuer le travail principal en utilisant le soudage liquide et affiner les bords en utilisant un soudage bout à bout délicat. Quant au duplex, cette méthodeprévoit l'introduction d'une étape supplémentaire, au cours de laquelle l'espace fondu de la structure est pressé.

Équipement appliqué

La base de l'équipement est un creuset, qui offre la possibilité de travailler avec les termites, y compris le drainage et la masse de métal en fusion. Cet élément peut être en céramique ou en tungstène, selon les exigences des conditions de température. Les moules de coulée sont préparés séparément. Des matrices spéciales vous permettent de travailler avec une large gamme de bases fondues. Vous devez également préparer du matériel pour le soudage aluminothermique sous la forme de dispositifs de serrage et de fixation pour structures massives, d'une fraise spéciale et d'un crayon technique conçu spécifiquement pour ce type d'opération. Une torche inverseuse spéciale et un thermomètre peuvent être nécessaires en fonction des conditions de travail et des exigences de résultat.

La pratique consistant à organiser le travail à domicile

Dans le ménage, ce type de soudage sauve ceux qui ne peuvent pas correctement mettre en œuvre la méthode de l'arc électrique ou le raccordement au gaz de fusion. Typiquement, dans de tels cas, la thermite est utilisée avec une température minimale d'environ 1300 ° C. Ce mode vous permet de fournir la composition d'aluminium la plus simple, grâce à laquelle vous pouvez réparer de petites fissures dans une structure métallique, effectuer des opérations de mécanique automobile ou souder des renforts de bâtiment. Typiquement, le soudage aluminothermiqueà la maison est effectuée sans onduleurs spéciaux. Le crayon thermite agira comme un outil de travail, avec une manipulation habile dont vous pourrez obtenir une connexion solide.

Pratique des opérations industrielles

L'organisation industrielle du processus de soudage utilisant des mélanges de thermite présente de nombreuses différences importantes. Tout d'abord, des compositions métalliques plus efficaces avec un dégagement de chaleur accru sont utilisées. Ce sont les mêmes thermites avec l'inclusion de chrome, de tungstène et d'autres éléments ayant une fonction de combustion active. Pour l'organisation technique du processus, il est également nécessaire d'utiliser un équipement plus puissant, c'est-à-dire que les spécialistes ne sont pas limités à un seul crayon thermite. Par exemple, le soudage aluminothermique dans l'industrie électrique implique nécessairement l'utilisation d'onduleurs, de thermostats et d'autres équipements permettant de suivre les paramètres du processus de travail. La troisième caractéristique distinctive du soudage dans les secteurs industriels est la préparation d'équipements de maintien spéciaux. Utilise des moules réfractaires pour combler les vides, des creusets à haute résistance, des supports et des accessoires pour différentes conceptions.

Caractéristiques du soudage par fil

La technologie de soudage Thermite est optimale pour travailler avec le câblage électrique. De plus, cette approche peut être utilisée aussi bien dans l'industrie que dans la vie de tous les jours. Au cours de l'exécution des travaux, une connexion entièrement métallique des extrémités de câblage est formée. Il est important de noter qu'à la place de l'épaississementfils dans la zone de soudage, la résistance électrique diminue par rapport au reste du matériau. Pour le soudage lui-même, une cartouche spéciale de thermite est utilisée. En particulier, il est utilisé pour le soudage aluminothermique de fils en aluminium et en acier-aluminium. Il existe également des cartouches spéciales pour travailler avec des câbles en cuivre - elles sont faites de moule.

Sécurité du soudage

Avec toute la simplicité de cette méthode de soudage, c'est précisément en raison des propriétés chimiques spécifiques des mélanges de thermite que des règles de sécurité assez strictes sont déterminées. Premièrement, il existe des exigences particulières pour le stockage des poudres métalliques. Il doit être stocké uniquement dans des pièces sèches et chauffées. De plus, le soudage aluminothermique ne permet pas l'utilisation de poudres humides directement dans le processus d'amorçage. Deuxièmement, il existe des exigences particulières pour les conditions de soudage. L'opération ne peut être effectuée qu'à des températures supérieures à 10 °C. Les raccords doivent être préalablement nettoyés et dégraissés.

Avantages et inconvénients du soudage aluminothermique

Les avantages incluent la disponibilité des matériaux, la facilité d'exécution de la plupart des opérations et la faible consommation d'énergie pendant le processus de travail. En d'autres termes, cette option convient au soudage à grande échelle de structures de construction massives et aux petites opérations ménagères. En ce qui concerne les inconvénients, le soudage aluminothermique apporte de nombreuses difficultés pour travailler avec des joints sans soudure. Une entrepriseen ce que directement pendant l'opération, le maître ne peut pas contrôler entièrement la qualité de la formation de l'espace et de la connexion. En conséquence, dans la plupart des cas, il n'est pas nécessaire de compter sur une réduction uniforme et propre de parties de structures sans déformations importantes. Mais en termes de résistance et de durabilité, les composés de thermite sont considérés comme l'un des meilleurs.

Conclusion

Les fabricants d'équipements de soudage améliorent principalement les équipements de coupe, donnant des performances élevées à l'outil à impact thermique. Cette approche du développement d'appareils se justifie, mais le fonctionnement d'équipements à puissance accrue nécessite naturellement d'importants investissements en alimentation énergétique. Comme le montre la pratique du soudage aluminothermique dans la vie de tous les jours, l'utilisation de mélanges de poudres métalliques à base d'aluminium et de magnésium en termes d'effort de coupe donne le même effet que les méthodes alternatives. Une autre chose est que l'entretien de ces mêmes mélanges nécessite également des difficultés et des dépenses considérables. Mais ces inconvénients sont compensés par la polyvalence de la technologie. La présence dans l'économie d'une gamme complète de poudres métalliques allant de l'aluminium au tungstène vous permettra de créer une variété de mélanges adaptés à l'assemblage des traverses de chemin de fer et au travail fin avec des fils.