RO113223B1 - Termit pentru sudarea cuprului - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un termit pentru sudarea cuprului cu cupru, bronz, alamă, oțel și fontă. Termitul conform invenției este constituit din oxizi de cupru, pulbere de aluminiu și fluorură de calciu, conținând, pe lângă aceste componente, 9...10% cupru fosforos cu 5...9% fosfor, folosit ca dezoxidant, calmant și fluidizant, iar conținutul total de pulbere de aluminiu este determinat prin însumarea cantităților stoichiometric necesare reducerii oxizilor de cupru din compoziție. într-o altă variantă de realizare, termitul mai conține 10...11% pulbere de bronz cu 10% Sn, care permite realizarea din reacția aluminotermică, a unui aliaj cupru-staniu, bronzul având rolul de calmant și dezoxidant. în acest caz, cantitatea de cupru fosforos din amestec este redusă.

Description

Invenția se referă la un termit pentru sudarea cuprului cu cupru, bronz, alamă, oțel și fontă.

Sunt cunoscute amestecuri de pulberi de tip termic, în componența cărora se găsesc,în principal, oxizi de cupru rezultați de la laminarea cuprului, și pulbere de aluminiu, iar ca dezoxidanți, pentaoxid de vanadiu, ferotitan și ferovanadiu.

Aceste amestecuri prezintă dezavantajul că oxizii de cupru proveniți de la laminare sunt neuniformi din punctul de vedere al granulației și conțin impurități, □in aceste motive nu pot fi folosiți direct și trebuie pregătiți corespunzător prin sortare, separare magnetică de oxizii de fier, îndepărtarea impurităților și analiza chimică pentru a cunoaște cât mai exact conținutul de CuO și Cu₂O, pregătirea oxizilor de cupru implicând un consum mare de manoperă și energie, necesitând utilaje speciale pentru o producție de serie. Pentru a înlătura aceste inconveniente, se folosește pulbere de cupru care se calcinează în cuptoare electrice sau cu gaze la temperatura de 8OO 900°C în prezența aerului. Atât pentaoxidul de vanadiu, cât și ferotitanul și ferovanadiul care se folosesc ca dezoxidanți sunt componente deficitare, iar folosirea pulberii de cupru la calmarea reacției scumpește, de asemenea, termitul.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui termit la care oxizii de cupru să fie preparați în mod rațional, și să se folosească un număr redus de componente, păstrând în același timp proprietăți corespunzătoare realizării unei suduri de bună calitate.

Termitul, conform invenției, elimină dezavantajele amintite, prin aceea că, are în componență un adaos de

9...10% cupru fosforos cu minimum 9% fosfor, folosit ca dezoxidant, calmant și fluidizant, iar conținutul total de pulbere de aluminiu este determinat prin însumarea cantităților stoichiometric necesare reducerii oxizilor de cupru din compoziție.

Termitul, conform invenției, pre2 zintă următoarele avantaje:

- folosește un număr minim de componente, permițând realizarea de economii de materiale și energie;

- permite realizarea unei suduri de calitate superioară;

Se dau în continuare două exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Pentru obținerea amesteculuLtermit, conform invenției, se face dozarea exactă a aluminiului ținând seama că pentru reducerea Cu₂0 este necesară o cantitate de 12,6% aluminiu pulbere din cantitatea totală a acestui oxid; pentru reducerea cupru-oxigen (CuO) este necesară o cantitate de 22,7% pulbere de aluminiu din cantitatea totală a acestui oxid.

Notând cu G_t cantitatea totală de aluminiu pentru reducerea oxizilor menționați, cu G, cantitatea de Cu₂0 și cu G_s cantitatea de CuO din amestecul de oxizi de cupru rezultă cantitatea de aluminiu necesară:

12,6 C 22,1 G G =-1 (1} t 100 100

Aluminiul se introduce sub formă de pulbere 0,15 ... 0,213 mm sau 0,25 ... 0,315 mm, iar pulberile de oxizi au granulația de 0,15 ... 0,5 mm.

Conform invenției, se folosesc oxizi de cupru obținuți din pulbere de cupru de granulație 0,15... 0,5 mm, calcinată în prezența aerului în cuptoare electrice sau cu flacără, la temperatura de 800 ...900°C. în acest mod se obține un amestec de oxizi de cupru (CuO și Cu₂0) și .eventual, puțin cupru neoxidat, conținutul din fiecare din aceste componente fiind în funcție de timpul de calcinare, de temperatura cuptorului și de grosimea stratului de pulbere de cupru supus calcinării. După calcinare se analizează conținutul de Cu₂0, CuO și , eventual, Cu, al șarjei ce se ia în considerare.

în funcție de acești oxizi ,se calculează cantitatea de aluminiu necesară reducerii oxizilor de cupru, cu relația (1).

Ca exemplu se folosește un amestec de

RO 113223 Bl

Cantitatea de aluminiu pulbere (0,15...0,215 mm) va fi conform relației (1):

oxizi de cupru, rezultat din calcinarea pulberii de cupru, având: 30% CuO (30 g), 65% Cu₂0 (65 g) și 5% Cu (5 g).

x 22,7 _d 65 x 12,6 Ϊ00 100

6,6 + 8,19 = 14,79 g aluminiu

Luând în considerare și o cantitate de pulbere de cupru fosforos cu 5%...9% fosfor pentru dezoxidare, cal- oxizi de cupru 30% CuO (30 g] + 65% Cu₂0 (65 g) + 5% Cu (5 g) aluminiu pulbere (0,15... 0,25 mm)

- fluorură de calciu (CaF₂) (0,2... 0,3 mm]

- cupru fosforos cu minimum 9% fosfor (0,25 ..0,315 mm)

Rezultă un metal cu compoziția 25 chimică foarte apropiată de cea a cuprului pur, deci de rezistență foarte apropiată de acesta.

Exemplul 2. Pentru alierea metalului rezultat din reacția cu staniul și, în 30 același timp, pentru “calmarea” reacției, se folosește pulbere de bronz în vederea mare “ și fluidizare a metalului topit se obține rețeta completă:

= 100 g (76,75%)-14,8 g (11,36%) 3,5 g (2,7%) g (9,209%) obținerii unui material cu calități mecanice îmbunătățite și mai rezistent la coroziune.

Considerând un amestec de 100 g oxizi având 28% CuO (28 g),64% Cu₂ = (64 g] și 6% Cu (6 g)

Aluminiul necesar pentru reducerea oxizilor va fi :

12,6 x 64 22,7 x 28

100 ⁺ 100

8,064 + 6,356 = 14,42 g aluminiu

Luând în considerare cuprul fosforos cu 9% fosfor, pentru dezoxidare, “calmare” și fluidizare rezultă:

- oxizi de cupru Cu: 30% CuO (30 g), + 64% Cu₂0 (64 g] + 6% Cu (6 g): 100 g (72,24%)

- aluminiu pulbere (0,15 - 0,215 mm) 14,42 g (10,417%)

- fluorură de calciu (CaF₂) (0,2 - 0,3 mm) 3,0 g (2,167 %)

- pulbere de bronz (0,15 - 0,215 mm] cu 10% Sn 15 g (10,836 %)

- cupru fosforos (0,15 - 0,215 mm) cu 9% fosfor 6 g (4,334 %)

Claims (2)

1. Termit pentru sudarea cuprului cu cupru, bronz, alamă, oțel și fontă, constituit din oxizi de cupru, pulbere de aluminiu, fluorură de calciu, caracterizat prin aceea că are în componență un adaos de 9...10% cupru fosforos cu

5...9% fosfor, folosit ca dezoxidant, calmant și fluidizant, iar conținutul total de pulbere de aluminiu este determinat prin însumarea cantităților stoichiometric neRO 113223 Bl mite realizarea din reacția aluminotermică a unui aliaj cupru-staniu, pulberea de bronz cu staniu având rolul de calmant și dezoxidant, permițând în acest

5 caz reducerea cantității de cupru fosforos din compoziție.

cesare reducerii oxizilor de cupru din compoziție.

2. Termit conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în amestec este introdusă o cantitate de 10...11% pulbere de bronz cu 10% Sn, care per-