Способ термитной сварки

 

Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для использования при термитной сварке 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.%: порошок, карбоната кальция 70-75 жидкое стекло 25-30. Образующаяся в процессе сварки окидь алюминия взаимодействует с оксидом кальция покрытия с образованием шлаков, всплывающих на поверхность металлической ванны. Вьщеляющийся при разложении карбоната кальция углекислый газ также препятствует зашлаковке сварного соединения . 3 ил., 1 табл. а (Л ю со со 4; 00

в в

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936830/24-27 (22) 05.05.85 (46) 30.03.87. Бюл. N 12 (7 1) Ленинградский филиал Всесоюзного института по проектированию органиэации энергетического строительства "Оргэнергострой" (72) А.А. Ерифриади, В.В.Андреев, В.М.Пигольц, А.N.Гинзбург

М.И.Гуревич, Г.С.Лихтер и Е.Ф.Пруткин (53) 621.791.6.04(088.8) (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 свидетельство СССР

Ф 706218, кл. В 23 К 23/00, 1978. (54) СПОСОБ ТЕРМИТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству и предназначено

„„SU„„1299748 А1 для использования при термитной сварке 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 взаимодействует с оксидом кальция покрытия с образованием шлаков, всплывающих на поверхность металлической ванны.

Выделяющийся при разложении карбоната кальция углекислый газ также препятствует зашлаковке сварного соединения. 3 ил., 1 табл.

99748 2 взаимодействии Al 0 с СаО образуюта 3 ся сложные соединения типа СаО х х Al О, ЗСаО х А1 0 и 5СаО х

ЗА! 0, температуры плавления и плотность (удельный вес) которых ниже, чем у термитного металла.

Через жидкую прослойку образовавшихся легкоплавких шлаков поступает дополнительное тепло к свариваемым

10 элементам.

Илаки, всплывая на поверхность металлической ванны (после прохождения фронта горения), обнажают поверхность свариваемых элементов, уже по15 догревшихся до температуры плавления.

При контакте перегретого жидкого термитного металла с поверхностью стержней происходит подплавление последних и совместная их кристаллиэа20 ция с термитным металлом, т.е. образуется сварное соединение.

Для определения среднего и граничных значений ингредиентов покрытия качества сварного соединения определялось механическим испытанием сварных образцов.

Содержание карбоната кальция (СаСО ) в покрытии изменялось от

65 до 80%.

30 Результаты механических испьгганий сварных образцов на разрыв приведены в таблице.

На свариваемую поверхность элементов, например арматурных стержней

1 и пластины 2, в месгах их контакта в форме 3 с термитной смесью 4 (окись железа, порошкообразный алюминий и легирующие добавки) наносят перед установкой формы 3 покрытие

5, 6 в виде пасты, содержащей карбонат кальция (порошок мела или кальцита), разведенный на жидком стекле.

Получение пасты для покрытия 5, 6 производится путем смешивания карбоната кальция с жидким стеклом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок карбоната кальция 70-75

Жидкое стекло 25-30

Толщина покрытия составляет для слоя 6 на нижних поверхностях элементов 1-1,5 мм, а для слоя 5 на остальных поверхностях 0,5-1 мм. указанные оптимальные размеры толщин слоя установлены в процессе проведенных испытаний сварки арматурных стержней, а также арматурных стержней и прокатных профилей.

После поджига термитной смеси под действием вьделяющегося при горении тепла начинается диссоциация карбоната кальция.

Первоначально вьделяющийся углекислый гаэ оттесняет продукты термитной реакции от свариваемых поверхностей, препятствуя образованию на них шлаковой корки, По мере прохождения фронта горения свариваемые элементы подогреваются, а образующаяся вновь окись алюминия (А1 0з) осаждается на их поверхностях, взаимодействуя с находящимся на них продуктом диссоциации покрытия - оксидом кальция (СаО,). При

Разрушающая нагрузка, т

Содержание карбоната кальция (CACO ) в покрытии, %

4g 65

20,5

21,5

72,5

75

18,5

50 76

17

1 12

Изобретение 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. i ïðåäñòàâëåíà схема выполнения способа при сварке стержней арматуры; на фиг. 2 — сечение на A-А фиг. 1; на фиг. 3 — схема выполнения сварки стержня с пластиной.

es)

Среднее значение из трех испытаний

Из приведенных экспериментыльных исследований видно, что оптимальный

129974 результат относится к среднему значению ингредиента карбоната кальция—

72,5%, à его граничные значения находятся в пределах 70-75%, При голщине покрытия 5 менее

0,5 мм количество оксида кальция (СаО) оказывается недостаточным для перевода всей осаждающейся окиси алюминия в легкоплавкие соединения, а при толщине более 1,5 мм на поверх-1Р ности свариваемых элементов остается значительное количество оксида кальция. В обоих случаях возрастает вероятность образования локальных непроваров. 15

На нижней части стержней 1 толщина покрытия 6 карбоната увеличивается, так как на них поступают дополнительные порции окиси алюминия, всплывающие иэ термитного расплава 2р уже после прохождения фронта горения.

Применение предложенного способа повышает в два раза производитель8 4 ность сварки арматурных соединений при строительстве электростанций.

Ф ор мула иэ об ре те ни я

Способ термитной сварки, при котором на поверхность свариваемых деталей наносят покрытие, предупреждающее эашлаковку зоны сварки, после чего свариваемые детали засыпают термитной смесью, поджигают термитную смесь и производят сварку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений при сварке элементов строительных конструкций, в качестве покрытия используют пасту, состоящую иэ смеси жидкого стекла и порошка карбоната кальция, наносят ее слоем тблщиной

0 5-1,5 мм, а компоненты пасты берут в следующем соотношении, мас.%:

Порошок карбоната кальция 70-75

Жидкое стекло 25-30

1299748

Тираж 976

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Ю. Петрушко

Заказ 1101/12

Составитель Т. Арест

Техред H.Ãëóùåíêo Корректор И. Муска