Thermit Welding: proces, bediening en gebruik (met diagram)

Na het lezen van dit artikel leert u over: - 1. Proces van thermisch lassen 2. Bediening van Thermit Welding 3. Toepassing en gebruik 4. Voordelen 5. Nadelen.

Proces van thermisch lassen:

Thermit welding is een chemisch lasproces waarbij een exotherme chemische reactie wordt gebruikt om de essentiële warmte-energie te leveren. Die reactie omvat het verbranden van Thermit, dat een mengsel is van fijn aluminiumpoeder en ijzeroxide in de verhouding van ongeveer 1: 3 op gewichtsbasis.

Hoewel een temperatuur van 3000 ° C als resultaat van de reactie kan worden bereikt, is het voorverhitten van het Thermit-mengsel tot ongeveer 1300 ° C essentieel om de reactie te starten.

Het mengsel reageert volgens de chemische reactie:

8 Al + 3 Fe ₃ O ₄ → 9 Fe + 4 Al ₂ O ₃ + warmte (3000˚C, 35 kJ / kg mengsel)

Aluminium heeft een grotere affiniteit om te reageren met zuurstof; het reageert met ijzer (III) oxide om zuiver ijzer en slak van aluminiumoxide vrij te maken. Aluminiumoxide drijft bovenop gesmolten metaalbad in de vorm van slak en zuiver ijzer (staal) dat zich onderaan bevindt, vanwege het grote verschil in dichtheden.

Werking van Thermit Welding:

Het thermisch lasproces is in wezen een giet- en gietproces, waarbij het metaal dat wordt verkregen door de Thermit-reactie wordt gegoten in de vuurvaste holte die rond het gewricht is gemaakt.

De verschillende stappen bij het thermisch lassen zijn:

1. De twee stukken metaal die moeten worden samengevoegd, worden op de juiste manier gereinigd en de rand wordt voorbereid.

2. Vervolgens wordt de was in de verbinding gegoten, zodat een waspatroon wordt gevormd waar de las moet worden verkregen.

3. Een vormkast wordt rond de verbinding gehouden en het vuurvaste zand wordt zorgvuldig rond het waspatroon gepakt, zoals getoond in Fig. 7.40, en biedt de noodzakelijke gietbekken, aanspuiting en stijgbuis en poortsysteem.

4. Een onderopening is aangebracht om de gesmolten was af te voeren. De was wordt gesmolten door deze opening die ook wordt gebruikt om het gewricht voor te verwarmen. Dit maakt het gereed voor lassen.

5. De Thermit wordt gemengd in een smeltkroes die gemaakt is van vuurvast materiaal dat bestand is tegen de extreem hoge hitte en druk, geproduceerd tijdens de chemische reactie.

6. De ontsteker (normaal bariumperoxide of magnesium) wordt bovenop het mengsel geplaatst en wordt belicht met een staaf roodgloeiend metaal of magnesium.

7. De reactie duurt ongeveer 30 seconden en men laat hoog verhit gesmolten ijzer in de voorbereide vormholte rond het te lassen deel stromen.

8. Het oververhitte gesmolten metaal versmelt het moedermetaal en stolt tot een sterke homogene las.

9. De lasnaad laat langzaam afkoelen.

Er zijn verschillende Thermit-mengsels beschikbaar voor het lassen van verschillende metalen, zoals koper en chroom. Ze gebruiken verschillende metaaloxiden in plaats van ijzeroxide. Enkele typische Thermit-mengselreacties met hun verkregen temperatuur worden hieronder gegeven:

3 CuO + 2 Al → 3Cu + Al ₂ O ₃ + Hitte (4860 ° C, 275 Kcal)

Cr ₂ O ₃ + 2Al → 2Cr + Al ₂ O ₃ + Heat (3000 ° C, 540 Kcal)

Toepassing en gebruik van Thermit Welding:

Thermit-lassen is een zeer oud proces en tegenwoordig wordt het in de meeste gevallen vervangen door lassen met elektro-slakken. Dit proces is echter nog steeds in gebruik.

Sommige toepassingen zijn:

(i) Thermisch lassen wordt traditioneel gebruikt voor het lassen van zeer dikke en zware platen.

(ii) Thermit-lassen wordt gebruikt bij het verbinden van spoorwegwegen, pijpen en dikke staalsecties.

(iii) Thermit-lassen wordt ook gebruikt bij het repareren van zware gietstukken en tandwielen.

(iv) Het thermisch lassen is geschikt voor het lassen van grote delen zoals locomotiefrails, scheepsrompen, enz.

(v) Thermit-lassen wordt gebruikt voor het lassen van kabels van koper.