Sudarea prin Topire cu Termit

Sudarea prin aluminotermie denumita si sudarea cu termit sau sudarea prin turnare, utilizeaza energia termochimica degajata, uneori, in reactia exotermica de inlocuire a unui metal din oxizi sai, de catre un alt metal cu caracter mai puternic electronegativ.

Cel mai des se utilizeaza reactile exotermice de inlocuire a fierului din oxizi, de catre aluminiu, astfel:

Fe2O3 + 2A1 → Al2O3 + 2Fe + Q1

3Fe3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Fe + Q2

Caldura degajata in urma reactilor ridica temperatura amestecului pana la temperaturi de peste 2000⁰ C si poate produce in acest caz topirea fierului, care poate fi introdus in aceasta stare intr-o cavitate ce are ca pereti laterali marginile unor piese de sudat. Fierul topit si supraincalzit topeste aceste margini si se amesteca intim cu metalul de baza, conducand prin racire la sudarea pieselor.

Amestecul de oxizi de fier si pulbere de aluminiu se introduce intr-un creuzet C acoperit cu un capac Cp, prevazut la partea inferioara cu un dop D. Amestecul este incalzit la o temperatura de peste 1300⁰C prin aprinderea cu un dispozitiv cu pulbere de magneziu, declansandu-se reactile de substitutie care dureaza de regula sub un minut, dupa care se scoate dopul. Metalul topit este introdus intr-o forma de turnare FT, prin reteaua de alimentare a acesteia RA. Cavitatea formei este constituita chiar din rostul imbinarii de realizat, intre capetele metalului de baza MB, lasandu-se de jur inprehur un spatiu suficient pentru formarea unei bavuri B. La partea superioara a formei se prevede o maselota M, care se indeparteaza dupa dezbaterea pieselor sudate din forma.

Procedeul se aplica mai ales la sudarea cap la cap a pieselor masive turnate din otel, a sinelor, a barelor groase sau profilelor grele si uneori, folosind in mod similar oxizi de cupru, la sudarea conductoarelor din cupru de sectiuni mari. Incarcatura creuzetului poate ajunge pana la 3 tone.

Latimea rostului de sudare b, se calculeaza cu relatia empirica:

〖B=(A/( 0,14) )〗^1/3

Unde A, este aria sectiunii transversale a capatului metalului de baza.La un kg de amestec termitic obisnuit se obtin 524 g Fe si 476 g de zgura, care ramane, de regula, in creuzet.

In cazuri rare, in locul aluminiului se foloseste magneziu, care are avantajul ca produce substitutia la temperaturi mai mici. Amestecul de pulberi, respectiv pulbere de aluminiu şi pulbere de oxid de fier se dozează conform reacţiei de mai sus într-un creuzet cu capac (Fig 12 4) Amestecul se aprinde cu ajutorul unui chibrit special de magneziu. În urma reacţiei rezultă o cantitate de fier supraîncălzit (3). Metalul

lichid se toarnă într-o formă (2) în care sunt prinse capetele celor două

piese de sudat (1). Zgura (5) şi reţeaua de turnare (6) se îndepărtează

de la suprafaţa cordonului de sudură (7) după solidificare şi răcire.

Sudarea prin topire şi prin presiune

Pentru realizarea activării termice sau mecanice fiecare metal şi aliaj are nevoie de o anumită cantitate de energie şi de o anumită apropiere a atomilor marginali pentru a se suda. Dacă energia termică se măsoară prin temperatura la locul îmbinării T, iar energia mecanică prin presiunea p pe suprafeţele în contact, atunci, pentru fiecare material se poate trasa o curbă în coordonate T – p (fig. 1.2).