SU967740A1 - Состав термитной смеси - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к термитной сварке, а именно к составу термитной смеси.

.4 Известны различные термитные смеси, например состав l.J, содержащий следующие компоненты,вес.%:

Алюминий20-22ч

Окись-закись

железа60-63

Окись алюмини  15-20

Основным недостатком этой смеси  вл етс  отсутствие в составе легковоспламен ющихс  горючих компонентов и поэтому большинство из них в начале горени  требует значительного предстартового тепловложени  дуги или специального переходного со-, става (запала), термитных спичек и т.д..

Наиболее близкой по составу  вл етс  термитна  смесь , содержаща  следующие компоненты, вес.%:

12-15

Силикокальций Алюминиевый 17-25 порошок

Селитра натрие18-20 ва  20-25

Окись марганца Остальное Плавиковый шпат

Несмотр на то, что в состав известной смеси введено до 20% натриевой селитры (в качестве дополнитель-. ного источника кислорода дл  интенсификации горени )t она все же имеет высокий температурныйпорог горени  (1200-1300 с) и начинает гореть только при нанесении ее на еще незатвердевшую шлаковую корку сразу после

10 сварки.

При сварке открытой дугой (и в защитном газе) наплавленный металл и шлакова  корка охлазкдаютс  и затвердевают за врем , измер емое секунда15 ми, и поэтому даже небольша  задержка при нанесении смеси приводит к тому , что она не зажигаетс . Высокий температурный барьер начала горени  способствует также возможности зату20 хани  экзотермической реакции при недостатке или быстром отводе тепла.

При сварке под слоем флюса наплавленный металл и шлакова  корка за- . твердевают и охлаждаютс  значительно

25 медленнее, чем при сварке открытой дугой, но зато в этом случае частицы сварочного флюса могут затрудн ть соприкосновение экзотермической смеси с нагретым металлом и шлаком и

30 преп тствовать ее зажиганию. Высокий температурный порог горени  известной смеси и наличие в ее составе 15-30% плавикового шпата, который  вл етс  инертным балластом в процессе горени , не позвол ет осу ществить вторичное дожигание непрореагировавших остатков смеси после сварки. Эти остатки обычно перемеши . Баютс  с флюсом, частицами шлака и непригодны дл  вторичного использова ни . Между эм в состйве их тер етс  большое количество таких дефицитных материалов как силикокальций, ал миниевый порошок и селитра. Еще одним недостатком известной смеси  вл етс  то, что она состоит из компонентов, резко отличающихс  друг от друга по плотности (плотност оксида марганца г/см, плавикового шпата Pi 3,1 г/см, натриевой селитры ,25 г/см алюминиевого V л i / V ч порошка р 1,4 г/см ). и при хранеНИИ , транспортировке, а также при на Ьыпании не. свариваемое изделие проис ходит заметна  сегрегаци  по удельному весу и разделение частиц окислител  и вЬсста.новител , что еще более снижает реакционную способность Цель изобретени  - разработка экзотермической смеси, содержащей в качестве окислител  окись марганца и натриевую селитру, а,в качестве восстановител  алюминие-вый порошок, котора - имела бы низйий температурный порог начала горени , сгорала бы полностью (с образованием небольшого количества золы) и не обладала бы склонностью ихсегрегации. Поставленна  цель достигаетс  тем что в состав, содержащий натриевую селитру, алюминий и окись марганца, ввод т доевесные опилки, отработанное машинное масло и керосин при сле дующем соотнс иении компонентов, вес Натриева  селитра Алюминий 4 евесные опилки Отработанное машин12-13 ное масло Остальное Окись марганца до 100% Алюминиевый порошок из алюмини  вводитс  в смесь в качестве восстан вител , натриева  селитра и окись м ганца в качестве окислител . Поэтом измен   их соотноиение, в пределах указанных интервалов концентраций можно регулировать интенсивность эк зотермической реакции и количество, выдел емого тепла. Отработанное машинное масло и пр млвочный керосин,  вл ющиес  наибол легковоспламен ющимис  ингредиентам ( температура вспышки 100-200 С) вво д тс  в смесь дл  снижени  температурного порога начала ее горени . Кроме того, хорошо смачива  поверхность частиц смеси и способству  пр липанию их друг к другу, керосин, и, в особенности, в зкие автотракторные масла устран ют сегрегацию частиц смеси по удельному весу. Древесные опилки легко впитывают керо.син и отработанное масло, легко зажигаютс , сгора  с небольшим образованием золы, разрыхл ют как саму смесь, так и полукокс, оставшийс  после сгорани  смеси, что способствует ее удалению с поверхности металла. Дл  определени  оптимального состава экзотермической смеси составлены три смеси ингредиентов, содержащие одно и то же количество, вес.%: натриевой селитрь 19, алюминиевого порошка 16,5, и отличающиес  друг от друга содержанием древесных опилок, равным в смес х А,Б и С последовательно , 22, 23, 5 и 25%, содержанием отработанного, масла, равным в смес х А, Б и С - соответственно 12, 12, 5 и 13%, содержанием керосина, равным соответственно 4, 4,5 и 5%, а также содержанием окиси марганца, составл ющим дополнительную до 100% часть в каждой смеси. В таблице сопоставл ютс  теплофизические и технологические свойства предлагаемых смесей с соответствующими свойствами известной смеси. Как видно из таблицы, технологические характеристики предлагаемой экзотермической смеси (температура начала горени , теплообразование и полнота горени , склонность к сегрегации и т.д.) значительно лучше, чем у известной смеси. . Оатимальна  добавка легковоспламе н ющихс  компонентов находитс  в пределах , %: древесные опилки 22-23,5, отработанН(эе масло 12-12,5 и керосин 4-4,5, так как при дальнейшем увеличении этих компонентов уменьшаетс  содержание в смеси алюминиевого порошка , окиси марганца и селитры, что вызывает, уменьшение количества тепла , образующегос  по экзотермической реакции в последующей стадии горени . Наилучшей совокупностью технологических и теплофизических свойств обладает смесь Б. Более высокие теплофизические свойства смеси позвол ют значительно уменьшить скорость охлаждени  наплавленного и основного металла сварного соединени  в интервале критических температур А.-.. Д предотвратить образование в зоне термического вли ни  сварки хрупких закалочных структур и снизить остаточные напр жени  после сварки. Низка  температура начала горени  смеси (ниже вместо 1200-1300с дл  известной смеси) позвол ют зажигать смесь от пламени спички и использовать смесь не только дл  подогрева металла/ сопутствующего и последующего сварке, но и дл  предвари,тельного подогрева, например, при сварке в зимнее врем . Кроме того, св зи с введением в ее состав отработанного машинного масла, промывочного керосина и древесных опилок предложенна  смесь экономичнее известной смеси.

Технологи  приготовлени  предлагаемой смеси не усложн етс  по сравнению с используемой дл  приготовлени  известной смеси.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   I Состав термитной смеси, преимущес твенно для подогрева металла при электродуговой сварке, содержащий натриевую селитру, алюминий и окись марганца, о тличающийся тем, что, с целью снижения температу- 55 ры начала горения, состава, повышения полноты сгорания и уменьшения склонности к сегрегации, он дополнительно содержит древесные опилки, отработанное машинное масло и керосин.при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Разделение компонентов смеси . по удельному весу не наблюда-А ется t-— -------^: ---;--— ---——

   18-20

   15-18

   22-25

   12-13

   4-5

   Остальное

   Натриевая селитра

   Алюминий

   Древесные опилки Отработанное машинное масло Керосин Окись марганца