Термитная (алюминотермитная) сварка – B23K 23/00

Изобретение может быть использовано для термитной сварки, а также для получения термитного железа из его оксидов. Железоалюминиевый термит сформирован в виде гранул с использованием нитроцеллюлозы в качестве связующего, при этом он содержит, мас.%: алюминий 21-23, оксид железа 72-74, нитроцеллюлоза 2-6, флюс Nocolok 0,3-1,0. Термит обеспечивает спокойное протекание реакции горения без разброса исходной смеси. Применение нитроцеллюлозы в качестве связующего и флюса Nocolok позволяет улучшить процесс фазоразделения металла от шлака и увеличить выход чистого металла. 2 ил., 1 табл.

Устройство предназначено для применения в нефтегазовой промышленности для поджига термитных составов, которые приваривают выводы электрохимической защиты (ЭХЗ) к трубопроводам для защиты их от коррозии. Устройство содержит корпус (1), в котором размещены зажигательный термитный (2) и воспламенительный (3) составы. Составы поджаты перевернутой чашечкой (5) с цилиндро-коническим донышком. В центральной части донышка выполнено отверстие, плотно закрытое пленкой (6). В корпусе над кромкой чашечки проделаны загерметизированные отверстия с определенным диаметром. Внутри корпуса расположен электровоспламенитель (7). Техническим результатом изобретения является повышение надежности проведения поджигов в сложных условиях выполнения работ. 1 ил., 1 пр.

Изобретение может быть использовано для ремонта деталей, имеющих открытые поверхностные дефекты типа раковин, трещин, прогаров. Ограждение выполнено из термостойкого материала с поперечным сечением в форме эллипса, описывающего контур дефекта на поверхности изделия, снабжено крышкой с центральным отверстием для поджигания термитной смеси. Полость ограждения заполнена экзотермической смесью со связующим. В верхней части ограждения перед крышкой установлена перегородка из термостойкого материала, в центре которой выполнено отверстие. Кроме того, в перегородке выполнены отверстия, расположенные вокруг центрального отверстия, диаметр которых одинаков и равен диаметру отверстия в крышке, что способствует более равномерному распределению давления в полости крышки и уменьшает энергию потока, выходящего через отверстие в крышке. Устройство обеспечивает улучшение условий труда за счет уменьшения разбрызгивания шлака. 2 ил.

Изобретение может быть использовано при проведении ремонтно-восстановительных работ или укладке новых рельсовых плетей бесстыкового пути при отрицательных температурах окружающей среды с применением алюминотермитной сварки. До начала сварочных работ в месте их проведения устанавливают палатку из негорючего материала. Осуществляют предварительный подогрев воздуха и частей рельсов, расположенных в палатке, до положительной температуры и последующий подогрев концов рельсов перед их сваркой. Сварку осуществляют путем плавления термитной смеси и заливки термитного металла в зазор между концами рельсов. Предварительный подогрев до положительной температуры осуществляют горелкой с уменьшенной мощностью пламени по сравнению с мощностью пламени горелки при последующем подогреве концов рельсов перед сваркой. В период охлаждения сваренного стыка температуру в палатке и в частях рельсов, расположенных в палатке, поддерживают из условия предотвращения образования закалочных структур за счет дополнительных автономных источников тепла. Изобретение обеспечивает получение качественного сварного рельсового стыка при отрицательной температуре окружающей среды. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано при ремонте металлотермитной сваркой металлоконструкций с открытыми поверхностными дефектами в виде трещин. Обнаружение трещины осуществляют путем опроса датчиков в виде струнного трещиномера, тензодатчика и датчика-шлейфа, которые установлены на поверхности металлоконструкции в зонах возможного возникновения трещин для передачи информации с помощью радиосигналов на центральный пост и через контроллер на передвижное сварочное устройство. Выявляют прогрессирующую трещину по скорости ее развития и размерам, определяют ее координаты, и по радиосигналам от соответствующих датчиков осуществляют перемещение передвижного сварочного устройства к обнаруженной прогрессирующей трещине. Осуществляют поджиг и плавление металлотермитной смеси, размещенной в сменной емкости сварочного устройства. После опорожнения сменной емкости и заполнения трещины расплавленным металлом передают информацию о срабатывании передвижного сварочного устройства на центральный пост для возвращения его в исходное положение. Изобретение позволяет автоматизировать процесс обнаружения и устранения трещин на поверхности металлоконструкций. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению алюминотермитной реакционной смеси для сварки железнодорожных рельсов методом промежуточного литья. Алюминотермитная смесь содержит в стехиометрическом соотношении окалину, модифицированную в полном объеме прокаливанием при температуре в интервале 150-1000°С с одновременной продувкой воздухом, металлический алюминий в качестве восстановителя, легирующие добавки в виде ферросплавов и металлов и стальной наполнитель. Все компоненты перемешаны до равномерного распределения компонентов в объеме смеси и образования связнодисперсной структурированной системы, стабилизированной путем вакуумирования в эластичной воздухонепроницаемой упаковке. Технологическая линия содержит бункер для оксидов железа в виде окалины, связанный транспортером с измельчителем окалины, магнитный сепаратор, печь прокаливания с вентилятором, вибрационное сито, смеситель, фасовочный агрегат с вакуумным прессом и аппаратом для герметизации. При этом смеситель связан с накопительными бункерами для металлического алюминия, легирующих добавок в виде окалины и стального наполнителя. Смесь обеспечивает стабильность, повторяемость и управление параметрами химической реакции, повышение качества легирования и сокращение потерь легирующих элементов. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу алюминотермитной сварки рельсов. Способ включает размещение разъемной формы в зоне сварочного зазора и установку над ней реакционного тигля, заполненного дозой алюминотермитного состава. Затем осуществляют нагрев концов рельсов и разъемной формы до температуры (1000-1500)°С, после которого поджигают дозу алюминотермитного состава и разогревают его до образования расплавленного металла. Далее из реакционного тигля расплавленный металл подают в разъемную форму, а затем заливают его в сварочный зазор. Расплавленный металл выдерживают до затвердения и образования сварного шва. Охлаждают сварной шов воздушно-водяной смесью с содержанием воды (20-50)% со скоростью (7-11)°/сек до температуры [(Мн+100)°С-Мн]°С. Упрочняют стальной дробью диаметром 0,6-0,8 мм с давлением воздуха 0,7-0,8 МПа. Затем сварной шов охлаждают на воздухе и удаляют с головки сваренного рельса прибыльную часть сварного шва. Техническим результатом является повышение твердости относительно основного материала рельса в зоне сварного шва. 4 табл.

Изобретение может быть использовано при сварке рельсов бесстыкового пути в полевых условиях. Концы рельсов устанавливают с образованием между их торцами сварочного зазора. В зоне сварочного зазора размещают разъемную форму и устанавливают над формой реакционный тигель с дозой алюминотермитного состава. Нагревают концы рельсов и разъемную форму до заданной температуры и разогревают состав до образования расплавленного металла. Расплавленный металл подают из реакционного тигля в среднюю часть разъемной формы после заполнения ее нижней части. Последние порции расплавленного металла подают в пространство над головками рельсов и выдерживают расплавленный металл до затвердения и образования сварного шва. Проводят охлаждение сварного шва воздушно-водяной смесью до температуры (Мн+100)°С - Мн°С и затем на воздухе. После удаления с головки сваренного рельса грата и шлаковых наплывов производят упрочнение косой ударной волной под углом (30-60)° с давлением 15-28 ГПа. Способ позволяет проводить ремонт рельсов в полевых условиях, обеспечивающий повышение износостойкости и долговечности сварных стыков, что обусловливает надежность и безопасность эксплуатации бесстыкового пути. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при сварке рельсов бесстыкового пути в полевых условиях. Концы рельсов устанавливают с образованием между их торцами сварочного зазора. В зоне сварочного зазора размещают разъемную форму и устанавливают над формой реакционный тигель с дозой алюминотермитного состава. Нагревают концы рельсов и разъемную форму до заданной температуры и разогревают состав до образования расплавленного металла. Расплавленный металл подают из реакционного тигля в среднюю часть разъемной формы после заполнения ее нижней части. Последние порции расплавленного металла подают в пространство над головками рельсов и выдерживают расплавленный металл до затвердения и образования сварного шва. Проводят охлаждение сварного шва воздушно-водяной смесью до температуры (Мн+100)°С - Мн°С и затем на воздухе. После удаления с головки сваренного рельса грата и шлаковых наплывов производят упрочнение прямой ударной волной под углом 90° с давлением 15-28 ГПа. Способ позволяет проводить ремонт рельсов в полевых условиях, обеспечивающий повышение износостойкости и долговечности сварных стыков, что обусловливает надежность и безопасность эксплуатации бесстыкового пути. 1 табл.

Изобретение может быть использовано для износостойкой наплавки на изделия из титана и титановых сплавов. В защитной камере 1 возбуждают дугу между нерасходуемым вольфрамовым электродом 4 и покрываемой поверхностью изделия 3 и подают в зону дуги наплавочный электрод 6. В соответствии с первым вариантом он выполнен из спрессованной шихты экзотермической смеси порошков титана, бора и/или углерода при отношение массы титана к массе бора и/или углерода, равном 5-20, и легирующих добавок. По второму варианту наплавочный электрод содержит стержень из титана или титанового сплава с нанесенной на его поверхность шихтой в виде слоя указанных компонентов в присутствии связующего. Инициируют реакцию горения экзотермической смеси. Наплавочный слой 7 наносят перемещением дуги относительно поверхности изделия при скорости распространения фронта горения экзотермической смеси, соответствующей скорости подачи наплавочного электрода в зону дуги. Фронт реакции горения в процессе наплавки поддерживают на расстоянии от дуги 2-20 мм. Изобретение позволяет повысить износостойкость и прочность рабочих поверхностей изделий, повысить стойкость наплавки против ударных нагрузок, улучшить сварочно-технологические свойства и повысить степень свариваемости наплавленного слоя с обрабатываемой поверхностью. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение может быть использовано на железнодорожном транспорте для термитной сварки стыкового электротягового соединителя с боковой поверхностью головки рельса. Верхняя форма устройства для термитной сварки служит для реакции воспламенения и горения термитного состава и состоит из разъемных по вертикали полуформ с выполненными в них полостями тигля и литникового канала. Нижняя форма предназначена для сварки. В верхней части нижней формы под литниковым каналом выполнен лоток. Лоток наклонен к рельсу для направления струи сварочного металла на его боковую поверхность. Под лотком в области прилегания нижней формы к рельсу выполнена выемка. В выемке размещают конец провода стыкового электротягового соединителя с герметизирующими графитовыми вставками. Выемка снизу ограничена съемным поддоном, прикрепляемым к нижней форме. Техническим результатом является повышение качества сварного соединения и срока службы устройства. 2 ил.

Изобретение может быть использовано для электрохимической защиты магистральных трубопроводов, в частности для приварки катодных и дренажных выводов к стенке трубопровода. Состав для термитной сварки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: алюминий 8,0-8,4, медь 11,0-11,6, ферромарганец 12,8-13,3, сурик свинцовый 1,5-5,0, окись меди 66,7-61,7. Техническим результатом изобретения является удешевление термитного состава и придание ему физической стабильности при транспортировке, что позволяет осуществить широкое промышленное внедрение. 1 табл.

Изобретение относится к преобразованию действующего стыкового рельсового пути в бесстыковой путем алюминотермитной сварки. Способ заключается в том, что соединяют концы рельсов в зоне стыка путем алюминотермитной сварки с промежуточным литьем между концами рельсов. После алюминотермитной сварки, не дожидаясь окончательного остывания сваренных концов рельсов, производят наплавку металла на верхнюю поверхность рельсов в зоне, примыкающей к сварному шву. Заключительную абразивную обработку сварного шва производят совместно с абразивной обработкой наплавленного металла. Достигается уменьшение количества операций. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано при создании электрохимической защиты магистральных газо- и нефтепроводов, а именно для соединения катодных и дренажных выводов со стенками трубопровода. Состав для термитной сварки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: оксид меди 57,7-63,0, алюминий 8,0-8,4, медь 11,0-11,6, свинец 0,2-2,0, ферромарганец 12,8-13,3 и склеивающее вещество в виде клея БФ-4 5,0-7,0. Технический результат заключается в улучшении качества сварного соединения, а именно его формы и прочности.

Термитная шихта предназначена для удаления ржавчины с поверхности стали перед сваркой. Шихта содержит алюминий и окалину, состоящую из гематита, магнетита и оксида железа, а также перхлорат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al 27-30, KClO₄ 18-27, окалина - остальное. Состав шихты обеспечивает устойчивое протекание окислительно-восстановительной реакции, стабильное горение и удаление ржавчины с зачищаемой поверхности. 1 табл.

Способ может быть использован для удаления перед сваркой ржавчины, образовавшейся вследствие электрохимической коррозии. На обрабатываемую металлическую поверхность наносят термитный состав толщиной слоя 1,5-4,0 мм. Инициируют горение смеси, в результате экзотермической реакции восстановитель смеси взаимодействует со ржавчиной. В процессе восстановительно-окислительной реакции выделяется большое количество тепловой энергии, обеспечивающей сжигание, в том числе и органических соединений на свариваемых поверхностях. Поверхность детали восстанавливается до чистого железа. Способ обеспечивает снижение трудоемкости и ускорение процесса очистки. 1 табл.

Изобретение сварки может быть использовано при термитной сварке, пайке, резке и наплавке металлических конструкций из меди, ее сплавов и стали в быту, при ремонте техники в полевых условиях, при ведении ремонтно-спасательных работ, в условиях монтажа и демонтажа конструкций, на строительстве при ремонте сооружений и механизмов. Состав для термитной сварки на основе медного термита содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: оксид меди 71,9-65,0, алюминий 8,0-9,0, порошок медный 11,2-12,0, ферромарганец 6,7-10,5, ферросилиций 2,2-3,5. Состав обеспечивает повышение надежности и качества сварки путем увеличения тепловой энергии расплава термитной смеси.

Изобретение может быть использовано в инструментальном производстве, в частности для изготовления металлообрабатывающих инструментов. Размещают в зазоре между соединяемыми подложкой из конструкционной стали и пластинкой из легированной стали слой порошкообразных компонентов толщиной 2-3 мм и инициируют реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в режиме кипения нагревом в вакуумной печи до температуры 1200-1300°С. Используют шихту, содержащую, мас.%: легированную сталь 8-80; карбид титана 15-16; борид хрома 2-3; алюминий 2-3. В зоне соединения подложки из конструкционной стали и пластинки из легированной стали получают сварной шов. Существенно снижается трудоемкость осуществления способа за счет отсутствия жестких требований к прочности оснастки, повышается экономичность из-за снижения стоимости ингредиентов, составляющих порошковую смесь для образования сварного шва.

Способ может быть использован при ремонте рельсов в полевых условиях. Устанавливают концы рельсов на одном уровне с образованием между их торцами сварного зазора. Размечают над концами рельсов в зоне сварного зазора разъемную форму и уплотняют контакт разъемной формы с концами рельсов. Над формой устанавливают реакционный тигель с дозой алюминотермитного состава. Перед заливкой расплавленного сварного метала в разъемную форму осуществляют нагрев концов рельсов и разъемной формы до температуры от 1000° до 1500°С. В процессе заливки расплавленного сварного метала в разъемную форму заполняют им сварной зазор снизу вверх с подачей части расплавленного сварного метала в среднюю часть сварного зазора после заполнения нижней части разъемной формы. В конце заливки осуществляется дополнительный нагрев головок концов рельсов и залитого в сварной зазор расплавленного сварного металла до температуры не ниже 800°С путем подачи полученных порций расплавленного сварного металла в пространство над головками концов рельсов. В качестве хладагента используют воздушно-водяную смесь с содержанием воды (20-50)%. Охлаждение проводят со скоростью (7-11)°С/сек до температуры [(Мн+100)-Мн]°С. пособ позволяет повысить качество сварного соединения при производстве работ в полевых условиях. 2 табл.

Изобретение может быть использовано при термитной приварке портативными устройствами выводов систем электрохимзащиты к магистральным газо- и нефтепроводам, а также заземляющих выводов к крупногабаритным конструкциям. Тигель-форма имеет реакционную камеру, литниковую камеру с литником и крышку. Внутри тигель-формы размещена термитная смесь и медная мембрана. Устройство выполнено в виде цельного, неразборного и герметичного изделия разового использования и снабжено электрозапалом. Тигель-форма выполнена из огнеупорной керамики. Основой огнеупорной керамики тигель-формы является высокоглиноземистый цемент и порошковый графит. Термитная смесь использована в виде цельного, уплотненного заряда, содержащего в верхней части слой легковоспламеняемого переходного заряда. Электрозапал выполнен в виде тонкого нихромового проводника, обмазанного легковоспламеняемым составом, и имеет два электрических вывода для соединения с исполнительным устройством поджига. Устройство обеспечивает снижение трудоемкости процесса приварки и повышение производительности труда, а также безопасность процесса и повышение стабильности качества приварки. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к аппаратам для создания сварных соединений экзотермической сваркой металлических деталей и инициированию самораспространяющихся экзотермических реакций. Тигель содержит контейнер с боковыми стенками, облицованными жаростойким материалом, плавкое дно, размещенный в контейнере экзотермический сварочный материал и крышку, герметично закрывающую сварочный материал. Воспламенитель сварочного материала частично находится внутри сварочного материала или вблизи него, а частично снаружи контейнера. Жесткость воспламенителя может быть увеличена для сохранения его формы и фиксации его в требуемом положении по отношению к сварочному материалу. Конфигурация тигля позволяет устанавливать его на форму, имеющую внутри камеру. При воспламенении сварочного материала приведением в действие воспламенителя в сварочном материале происходит экзотермическая реакция с образованием жидкого сварочного металла и шлака. Плавкое дно контейнера расплавляется, и сварочный металл вытекает в сварочную камеру формы для образования сварного соединения. Изобретение обеспечивает использование заранее отмеренного количества сварочного материала, безопасное хранение, транспортировку и использование, а также утилизацию контейнера тигля после использования. 2 н. и 70 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение может быть использовано при ремонте стальных конструкций, а также при мелком ремонте деталей машин. По контуру стыка свариваемых деталей размещают сварочный элемент с термитным составом и поджигают его с получением в результате его сгорания сварного шва. Используют сварочный элемент в виде полого шнура с термитным составом внутри. Оболочка сварочного элемента выполнена в виде слоя асбеста, размещенного внутри гофрированной картонной трубки. Шнур имеет клеевую основу, с помощью которой при размещении его фиксируют на всей длине стыка. Способ обеспечивает получение сварных соединений в труднодоступных местах. 4 ил.

Изобретение может быть использовано при приварке менее тугоплавких металлических элементов к более тугоплавким, в частности в технологическом процессе выполнения элементов электрохимической защиты магистральных трубопроводов. Сварочная камера из материала с высокой точкой плавления имеет каналы для выхода газа и каналы для выхода термитного шлака. Привариваемый конец первого элемента вводят через отверстие в стенке сварочной камеры и фиксируют в теплоотводящей трубке из металла с более высокой, чем у первого элемента, точкой плавления. Теплоотводящую трубку располагают на поверхности второго привариваемого металлического элемента из более тугоплавкого материала, чем материал первого элемента. Используют термитную смесь в виде сформованного цилиндрического стержня с оболочкой. В процессе сварки производят подплавление теплоотводящей трубки с обеспечением закрепления первого элемента внутри нее и приварки ее к поверхности второго элемента. Способ обеспечивает высокую надежность и качество сварного соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Данное изобретение относится к сварочному производству и предназначено для проведения резки металлов и неметаллов, проведения сварки, заварки, наплавки и напыления без применения электроэнергии, газа и специального оборудования. Экзотермический стержень обернут бумагой и состоит из фитиля и экзотермической газогенерирующей части. Стержнедержатель выполнен из жаропрочного конструкционного материала с полостью для размещения в ней с возможностью фиксации экзотермического стержня и имеет защитное жаропрочное огнеупорное покрытие. Экзотермическая газогенерирующая часть стержня содержит экзотермический состав для твердотопливных ракетных двигателей с добавлением связующего и замедлителей горения. Состав подобран расчетным путем в зависимости от его назначения. Экзотермические стержни имеют четырехгранную или круглую форму и содержат порох. Покрытие внутренней полости и форсунки стержнедержателя выполнено керамическим. Предложенная в данном изобретении конструкция позволяет изготавливать сварочные аппараты от карманных размеров. Экзотермические стержни, используемые в данной конструкции, имеют меньшую себестоимость. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано для заварки поверхностных дефектов стального литья. Шихта содержит порошки оксида железа и алюминия, а также соду в качестве технологической добавки. В качестве оксида железа взята окалина после дробеструйной обработки стальных деталей, прошедших термическую обработку. Грануляция порошков оксида железа и алюминия составляет 10...40 мкм. Компоненты взяты в следующем соотношении, масс.%: окалина 68...71, алюминий 29...31, сода 0,4...0,6. Шихта обеспечивает высокую стабильность горения и улучшение качества наплавки.