Размещено на http://www.allbest.ru/

Термитная сварка

Содержание

Введение

Соединение сваркой

Термитная сварка

Введение

Наиболее надежным способом соединения алюминиевых жил проводов и кабелей является термитная сварка. Ее преимущества: высокая надежность соединений, простота технологии, малые габариты и малый вес приспособлений, независимость от источников энергии. Экономический эффект от внедрения 1 ООО термитных сварок 59 руб.

Сварка алюминиевых жил проводов и кабелей сечением 16--240 мм2 выполняется в термитных патронах марки А. Известные трудности представляет сварка однопроволочных секторных жил кабелей, так как размер жилы по оси сектора несколько больше внутреннего отверстия алюминиевого колпачка патрона.

До выпуска колпачков для однопроволочных секторных жил последние спрямляются специальным инструментом (тип ИСК), а пустоты между жилами и колпачками заполняются отрезками алюминиевых проволок.

При сварке жил кабелей с пластмассовой изоляцией сечением 70 мм2 и выше необходимо (как это установлено практикой) на изоляцию жил на участках 80 мм накладывать подмотку из увлажненного асбестового шнура или войлока толщиной не менее 10 мм.

В практике применения термитной сварки должны точно соблюдаться основные требования инструкции, нарушение которых резко ухудшает качество сварки. К их числу относятся:

тщательное уплотнение кокилей асбестовым шнуром, чтобы избежать подплавления жил при выходе из кокиля или протекания металла;

введение присадки в сварочную ванну одновременно с началом горения муфеля (запаздывание с введением присадки вызывает пригорание кокиля);

покрытие внутренней поверхности кокилей мелом для предохранения от прикипания алюминия к кокилю;

тщательная зачистка присадочной проволоки от окиси, чтобы последняя в меньшей степени попадала в сварку соединений;

правильное поджигание термитного патрона спичкой (воспламенившуюся спичку вплотную приблизить к муфелю и производить как бы натирание торца муфеля боковой поверхностью горящей спички).

Наряду с освоенным и широко применяемым способом соединения жил алюминиевых кабелей и проводов воздушных линий с помощью термитных патронов, в последнее время внедрена термитная сварка однопроволочных алюминиевых проводов сечением до 10 мм2.

Термитный патрон имеет маркировку АТО (алюминиевый, термитный, однопроволочный).

К индексу АТО добавляется цифра, обозначающая суммарное сечение свариваемых проводов в скрутке. Максимальное суммарное сечение для сварки термитным патроном -- 32 мм2 (2Ч10 + 2Ч6 мм2), максимальный диаметр скрутки -- 8 мм.

Термитный патрон состоит из металлического трубчатого кокиля и термитного кольца.

На зачищенные и скрученные провода, установленные в вертикальном или наклонном положении, надевают патрон, который подбирается по суммарному сечению проводов в скрутке, и поджигают термитной спичкой.

После сгорания термитной массы расплавленный алюминий слегка осаживают стальной проволочной мешалкой для разрушения оксидной пленки, снимают шлак от сгоревшего патрона. Стальной кокиль со скрутки не снимается.

Подмотка шнурового асбеста внизу кокиля необязательна, так как расплавленный в верхней части скрутки алюминий после выхода из зоны нагрева затвердевает и образует пробку у нижнего основания кокиля.

Соединение сваркой

Цельнометаллическое соединение жил и проводов можно получить при помощи сварки, в результате которой при расплавлении концов жил возникают прочные связи между атомами соединяемых металлов. Главные условия хорошего качества сварки проводов - применение флюсов и обработка соединения до и после сварки.

Флюс ВАМИ представляет собой порошок из смеси хлористого калия, хлористого натрия, криолита (соединение натрия, алюминия и фтора). Перед началом сварочных работ из этого порошка изготавливают пасту (9,8 Н (1 кг) порошка и 0,3…0,4 л воды) в количестве, необходимом для работы в течение дня.

Непосредственно перед сваркой флюс волосяной кисточкой наносят тонким слоем на жилы. В процессе сварки он быстро плавится, покрывая жидкой пленкой поверхность металла (чем защищает последний от окисления), а после охлаждения образует твердую корку шлака. Кроме флюса ВАМИ, иногда применяют алюминиевые флюсы марки АФ.

После сварки место соединения очищают проволочной щеткой от остатков флюса и шлаков и промывают бензином (применять воду для этой цели не разрешается), затем густо покрывают влагостойким лаком (глифталевым, асфальтовым, эмалевым) и обматывают 2…3 слоями изоляционной ленты с покрытием каждого слоя тем же лаком (обмотка должна перекрывать заводскую изолянию провода).

Для соединения проводов можно использовать три вида сварки: контактную, газовую и термитную.

Термитная сварка

Соединение и ответвление алюминиевых жил проводят также способом термитной сварки. Термит - механическая смесь железной окалины, алюминиевого порошка и мелких частиц железа. Эту смесь спрессовывают, получая муфель, в который вставляют кокиль - сплошную или с продольной щелью стальную трубку. Муфель с кокилем (иногда и без него) образуют термитный патрон. При зажигании термитной спичкой муфель воспламеняется и горит с температурой 3500…4000° C, которую используют для сварки.

Для термитной сварки алюминиевых жил сечением до 10 мм² используют термитные патроны АТО. Перед сваркой на участке длиной 30…35 мм с проводов снимают изоляцию, жилы зачищают до блеска и скручивают (рис. 1.4).

На скрутку надевают термитный патрон 1 так, чтобы торцы жил располагались заподлицо с верхним краем кокиля 2 (если кокиль на проводах сидит неплотно, скрутку следует ослабить или добавить в жилу несколько алюминиевых проволок). При суммарном сечении проводов 26 мм² и более торец скрутки покрывают флюсом ВАМИ. Затем устанавливают защиту изоляции проводов и поджигают муфель термитной спичкой 3. Когда алюминий в кокиле расплавится, его перемешивают стальной мешалкой для удаления пленки окиси. По окончании сварки обкалывают шлак сгоревшего муфеля, снимают кокиль и асбестовую подмотку, место сварки зачищают и изолируют (если при сварке применялся флюс, то перед изолированием соединение следует покрыть лаком).

Рис. 1.4. Термитная сварка алюминиевых жил малого сечения

Рис. 1.5. Термитная сварка алюминиевых жил встык

Соединение алюминиевых жил кабелей сечением 16 мм2 термитной сваркой (рис. 1.5) производят встык, используя термитный патрон типа А, в котором кокильная гильза имеет продольную щель, а муфельная масса и кокиль - литниковое отверстие. Жилы кабеля подготавливают к сварке. Изоляцию снимают на участке длиной 50…120 мм, на торцы многопроволочных жил надевают колпачки 1 (на секторные однопроволочные жилы в этом случае надевают специальные втулки). Жилы с колпачками вводят в кокиль 2, а зазоры между кокилем и жилами уплотняют асбестом. Когда термит начинает гореть, в литниковое отверстие вводят присадочный пруток. В конце сварки мешалкой, помещенной в литниковое отверстие, делают несколько плавных круговых движений для выпуска газов и шлаков. После сварки скалывают остатки муфеля, концом отвертки расширяют щель между кромками кокиля и снимают его. Затем удаляют литниковый прилив и сглаживают все неровности соединения. Обработку и изоляцию соединения выполняют по правилам монтажа соединительных кабельных муфт.

Соединение и ответвление алюминиевых жил общим сечением 50…240 мм2 (рис. 1.6) выполняют термитными патронами АТ путем сплавления концов жил в общий монолитный стержень (сварка по торцам). До начала сварки с жил снимают изоляцию на участке длиной 60…75 мм, оголенные жилы складывают в общий пучок и временно стягивают проволочным бандажом около края изоляции.

Рис. 1.6 Термитная сварка алюминиевых жил большого сечения

Пучку придают круглую форму, смазывают флюсом и накрывают алюминиевым колпачком 1. На жилы, оконцованные колпачком, надевают термитный патрон 3 (нижний край кокиля должен быть ниже края колпачка на 7 мм), образовавшийся зазор уплотняют асбестовой набивкой 2. Затем снимают проволочный бандаж и устанавливают охладитель 5, подобранный по сечению пучка. От патрона охладитель изолируют асбестовым экраном 4. Нижнюю часть муфеля поджигают термитной спичкой. В верхнюю часть кокиля сплавляют присадочный пруток, плавно перемешивая металл мешалкой. После окончания сварки удаляют остатки патрона, соединение зачищают и изолируют.

Термитная сварка

Термиты представляют собой порошкообразные смеси некоторых металлов (например, алюминия, магния, меди и др.) с окислами металлов. Ценным свойством термитов является способность их сгорать с большим выделением тепла. При этом из окисла восстанавливается металл, который используется в качестве присадки для заполнения пространства между свариваемыми деталями (например, жилами проводов).

Для сварки термитная масса впрессовывается в графитовый тигель или применяется в виде патрона (шашки), внутри которого имеется кокиль: из листовой стали с алюминиевым вкладышем для сварки алюминиевых проводов; из листовой меди с вкладышем из фосфористой меди для сварки медных проводов.

Термитная масса для сварки медных, алюминиевых и сталеалюминиевых жил имеет следующий состав: окись-закись железа -- 72,5%; алюминий -- 1в%; ферромарганец 40%-. ный --5%; магний-- 4,5%.

Размеры патронов выбираются в зависимости от сечения соединяемых жил.

Зажигание патрона производится с помощью специальной термитной спички со стороны неплотной термитной массы. Это место обычно обозначено на торце краской или ярлыком "зажигать здесь".

Термитная сварка нашла широкое применение на железнодорожном транспорте для присоединения соединителей к стыкам рельс. В последние годы этот вид сварки стали широко применять для соединения алюминиевых, сталеалюминиевых и стальных проводов (заземляющих тросов) воздушных линий электропередачи. железнодорожный алюминиевый трос соединение

В настоящее время термитную сварку пока еще в опытном порядке начали внедрять также для соединения жил кабелей в соединительных муфтах. Одна из таких разработок, выполненная трестом "Уралэлектромонтаж". Жилы соединяемых кабелей зажимают в щеках клещей с помощью вкладышей и выемных частей щек.

Вкладыши выбирают по сечению соединяемых жил. Щеки служат также в качестве охладителей для защиты изоляции жил кабеля от высокой температуры во время сварки. Под действием пружин происходит необходимое сближение жил в процессе сварки. Величина этого сближения устанавливается с помощью регулировочных гаек.

Размещено на Allbest.ru