Состав термитной смеси

Состав термитной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200481 (21) 3278670/25-27

Союз Советских

Социалистических

Республик

<в967740 ф

«, (51} М. Кд.з с присоединением заявки ¹В 23 К 23/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23.10.82. Бюллетень ¹39

153) УДК,621. 791., 048 (088. 8) Дата опубликования описания 2310.82 (72) Авторы изобретения

Е.И. Егоров, A.Ã.Ìåðêóëoâ, В. Н. Сапрыкин и О.Е.Маркевич (71) Заявитель

Новосибирский инженерно-строительный инст тут БИБЛИ"1 - " им.В .В.Куйбышева (54) СОСТАВ TEPMHTHOÐ СМЕСИ

Изобретение относится к термитной сварке, а именно к составу термитной смеси... Известны различные термитные смеси, например состав (1), содержащий следующие компоненты,вес.Ъ:

Алюминий 20-22

Окись-закись железа 60-63

Окись алюминия 15-20

Основным недостатком этой смеси является отсутствие в составе легковоспламеняющихся горючих компонентов и поэтому большинство из них в начале горения требует значительного предстартового тепловложения дуги или специального переходного со-, става (запала), термитных спичек и т.д.

Наиболее близкой по составу является термитная смесь (2), содержащая следующие компоненты, вес.%:

Силикокальций 12-15

Алюминиевый порошок 17-25

Селитра натриевая 18-20 Окись марганца 20-25

Плавиковый шпат Остальное

Несмотря на то, что в состав известной смеси введено до 20% натриевой селитры (в качестве дополнитель». ного источника кислорода для интенси-. фикации горения), она все же имеет высокий температурный порог горения (1200-1300 С) и начинает гореть толь« ко при нанесении ее на еще незатвердевшую шлаковую корку сразу после сварки.

При сварке открытой дугой (и в защитном газе) наплавленный металл и шлаковая корка охлаждаются и затвердевают за время, измеряемое секундаьы, и поэтому даже небольшая задержка при нанесении смеси приводит к тому, что она не зажигается. Высокий температурный барьер начала горения способствует также возможности затухания экзотермической реакции при недостатке или быстром отводе тепла.

При сварке под слоем флюса наплавленный металл и шлаковая корка за- . твердевают и охлаждаются значительно медленнее, чем при сварке открытой дугой, но зато в этом случае частицы сварочного флюса могут затруднять соприкосновение экэотермической смеси с нагретым металлом и шлаком и препятствовать ее зажиганию.

96 7740

Высокий температурный порог горе- липанию их друг к другу, керосин, и, HHH известной смеси и наличие в ее в особенности, вязкие автотракторные составе 15-30% плавикового шпата, масла устраняют сегрегацию частиц. который является инертным балластом смеси по удельному весу. в процессе горения, не позволяет осу- Древесные опилки легко впитывают ществить вторичное дожигание непро- 5 керосин и отработанное масло, легко реагировавших остатков смеси после зажигаются, сгорая с небольшим обрасварки. Эти остатки обычно перемеши- зованием золы, разрыхляют как саму ваются с флюсом, частицами шлака и смесь, так и полукокс, оставшийся пос. непригодны для вторичного использова- ле сгорания смеси, что способствует ния. Между -эм в составе их теряет- . 10 ее удалению с поверхности металла. ся большое количество таких дефицит- Для определения оптимального сосных материалов как силикокальций, алю- тава экзотермической смеси составминиевый порошок и селитра, лены три смеси ингредиентов, содержаЕще одним недостатком известной щие одно и то же количество, вес.%: смеси является то, что она состоит g натриевой селитры 19, алюминиевого из компонентов, резко отличающихся порошка 16,5, и отличающиеся друг от друг от друга по плотности (плотность друга содержанием древесных опилок, оксида марганца „ =5 г/см, плавико- равным в смесях А,Б и С последовавого шпата р =3,1 г/см, натриевой тельно, 22, 23, 5 и 25%, содержанием селитры р =2 25 г/см » алюминиевого 0 отработанного, масла, равным в смесях г ъ порошка р =1,4 г/см ). и при хране- А, Б и С - соответственно 12, 12, 5 нии, транспортировке, а также при на- и 13%, содержанием керосина, равным ыпании на свариваемое изделие проис- соответственно 4, 4,5 и 5%, а также ходит заметная сегрегация по удель- . содержанием окиси марганца, составному весу и разделение частиц окис- ляющим дополнительную до 100% часть в лителя и восстановителя, что еще бо- каждой смеси .

25. лее снижает реакционную способность. В таблице сопоставляются теплофиЦель изобретения - разработка эк- зические и технологические свойства эотермической смеси, содержащей в предлагаемых смесей с соответствующикачестве окислителя окись марганца ми свойствами известной смеси . и натриевую селитру, а в качестве -З0 Как видно из таблицы, технологивосстановителя алюминиевый порошок, ческие характеристики предлагаемой которая: имела бы низкий температур- экэотермической смеси (температура ный поРог начала горения, сгорала бы начала горения, теплообразование и

;полностью (c образованием неболь- полнота горения, склонность к сегрешого количества эолы) и не облада- 35 гации и т.д.) значительно лучше, чем ла бы склонностью их сегрегации. у известной смеси.

Поставленная цель достигается тем, Оптимальная добавка легковоспламечто в состав, содержащий натриевую,няющихся компонентов находится в прелитру алюминий и окись марганца, делах, %| древесные опилки 22-23,5,,сии вводят древесные опилки, отработан- 40 отработанное масло 12-12,5 и керо ное машинное масло и керосин при сле- 4-4, 5, так как при дальнейшем увелидующем с о м соотношении компонентов, вес.%| чении этих компонентов уменьшается

Н иевая селитра 18-20 . содержание в смеси алюминиевого поатриевая с

15-18 -рошка, окиси марганца и селитры., что

Древесные опилки 22-25 4 вызывает. уменьшение количества тепО б нное машин- ла образующегося по экзотермической ное масло 12-13 реакции в последующей стадии горения.

Остальное Наилучшей совокупностью технологиОкись марганца до 100% ческих и теплофизических свойств обAnюминиевый порошоК из алюминия . ладает смесь Б. Более высокие тепловводится в смесь в качестве восстано-. 50 физические свойства смеси позволяют натриевая селитра и окись мар« значительно уменьшить скорость охлажвителя, натриев ганца в качестве окислителя. Поэтому, дения наплавленного и ос о новного меизменяя их соотношение, в пределах талла сварного соединения. в интервале укаэанных интервалов концентраций критических температур Ag - . H предможно регулировать интенсивность эк- 5 отвратить образование в зоне ер эотермической реакции и количество ческого влияния сварки хрупких эакавыделяемого тепла. лочных структур и снизить остаточные, Отработанное машинное масло и про- напряжения после сварки. ьывочный керосин являющиеся наиболее Низкая темпер ур ат а начала горения легковоспламеняющимися ингредиентами 60 смеси (ниже

I (н е 300 С вместо 1200-1300 С (температура .вспышки 100-200 С) вво- для известной..смеси) позволяют зажидятся в смесь для снижения темпера- гать смесь о т пламени спички и истурного порога начала ее горения. пользовать вать смесь не только для подоКроме того, хорошо смачивая поверх- грева металла, у алла соп тствующего и посность частиц смеси и способствуя при- 65 ледующего сварке, но и для предвари,—

967740 ложенная смесь экономичнее известной в смеси.

Технология приготовления предла-, гаемой смеси не усложняется по сравнению с используемой для приготовле5 ния известной смеси . тельного подогрева, например, при сварке в зимнее время. Кроме того, связи с введением в ее состав отработанного машинного масла, промывочного керо" сина и древесных опилок предПредлагаемая

Известная смесь

Характеристика

Температура начала о.„горения, С с

Ниже 300 Ниже 300 Ниже 300:

1200-1300

Моме нт нане се ния смеси на поверх-ность металла

До сварки или в любой момент после. сварки (в случае необходимости зажигается спичкой) Сразу же после сварки на наплавленный металл

2647 2915

2578

Масса остатка от горения смеси, Ъ

37-60

Порошко- Пастообобразиая разная смесь из смесь комочков слипшихся частиц. Структурный состав смеси

Пастообразная смесь с большим количеством жидкой фазы

Порошкообразная смесь из

5 фракций, резко отличающихся по плот ности Склонность к раз- Значитель- Разделение компонентов смеси: делению компонен- ная по удельному весу не наблюда- тов при насыпании ется

Формула изобретения

Состав термитной смеси, преимущественно для подогрева металла при электродуговой сварке, содержащий натриевую селитру, алюминий и окись марганца,, отличающийся тем, что, с целью снижения.температу» 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,Ъ: вниййИ Заказ 7980/23 Тираж 1153 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Количество тепла, образующегося при

Сгорании легковоспламеняющихся ингредиентов. (отработанное масло, керосин, древесные опилки, ккал/кг)

Натриевая селитра 18-20. у Алюми ний 15-18

Древесные опилки 22-25

Отработанное машинное масло 12-13

Керосин . 4-5 у Окись марганца Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 475234, кл. В 23 К 23/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР .Р 498120 кл. В 23 К 9/18, 1975 (про тотип).