Термитная сварка - Трассирующий состав

Термитная сварка

Сварка металлических элементов с помощью термитных составов, которая выгодно отличается от других способов сварки независимостью от источников электроэнергии или газа, отсутствием необходимости в сложном оборудовании. Поэтому она широко используется для сварки электрических проводов, арматуры, газовых и водопроводных труб, приварки стыковых соединений к рельсам, заземляющих проводов к металлическим конструкциям и т.д. Для сварки однопроволочных стальных, многожильных сталеалюминиевых и медных проводов применяют термитно-муфельные шашки и патроны.

А - до сварки; Б - после сварки

1 - кокиль; 2 - термитный состав; 3 - вкладыш; 4 - этикетка

К термитным составам, используемым для изготовления термитных шашек и патронов для сварки проводов, предъявляются следующие требования: термитные смеси при горении должны прогревать детали до температуры, достаточной для их оплавления, но не приводящей к разрушению (пережегу) изделий; образующиеся в процессе горения продукты должны сохранять первоначальную форму и легко удаляться после остывания. Этим требованиям удовлетворяет состав, содержащий, %: железную окалину 75, магниевый порошок 25 и нитролак 1,5 (св. 100%). При сварке одножильных проводов тепло термитной реакции непосредственно передается от термитной шашки к свариваемому участку, оплавляя его, а при сварке многожильных проводов тепло передается через стальной кокиль к алюминиевому или бронзовому вкладышу.

Под воздействием тепла происходит плавление вкладыша и концов проводов, попадающих в зону сварки, в результате чего формируется монолитное соединение в виде стержня, в котором соединены оба конца свариваемых проводов. Для термитной сварки арматурных стержней используются тигли, для приварки проводников к трубопроводу . Для приварки стальных проводников к газопроводу используются железный термит, содержащий, %: железную окалину 72,5; алюминий 18; магний 4,5; ферромарганец 5 и медный термит, содержащий, %: медь (II) окись 66,7; алюминиевую пудру 8,4; порошок медный 11,6; ферромарганец (Мп 80%) 13,3. Термит упаковывают в картонную трубку, края которой закатывают внутрь на глубину 3-5 мм на картонный пыж. Расфасованный таким образом состав поставляется потребителю в комплекте с упакованными в металлические коробки термоспичками.

Процесс приварки проводника и сварки проводов заключается в следующем. В процессе термитной реакции получаются жидкие раскаленные шлаки, включающие оксиды алюминия и/или магния, железо и/или медь. Ввиду различия плотностей железа и оксидов происходит их расслоение, в результате чего жидкий расплав железа собирается в нижней части реакционной камеры. За счет высокой температуры происходит проплавление затвора, расплав железа стекает в сварочную камеру, контакти¬рует с участками свариваемых деталей, оплавляя и соединяя их.

1 - термитная смесь; 2 - песчаная полуформа; 3 - выпуск арматуры; 4 - запорный клапан

1 - газопровод; 2 - магнитные башмаки; 3 - кожух с замком и рукояткой; 4 - полутигли; 5 - крышка; 6 - отверстие вывода электрохимической защиты; 7 - формирующая полость; 8 - литник; 9 - мембрана; 10 - термит; 11 - камера сгорания; 12-запальное отверстие крышки

Термитный состав, термит

Зажигательный состав, который воспламеняется с трудом и представляет собой смесь окиси одного металла с другим. Самая часто используемая – железоалюминиевая. Она состоит из железной окалины и алюминиевого порошка грубой дисперсии. Зажигательно-термитные средства наполнены 40/80% такого состава, являющегося их основой. Народнохозяйственное значение термитов: сварка проводов из стали, стали и алюминия, а также рельсов и других объектов.

Особенности горения термитных составов в сравнении с прочими пиротехническими смесями:

являются трудновоспламеняемыми;
почти не образуют пламени и газов;
имеют очень высокую температуру горения – от 2400 до 2600 °C;
образуют высокотемпературные жидкие шлаки, способные проплавить металлические изделия;
с трудом поддаются тушению, так как способны гореть под водой.

Из-за сложности самовоспламенения, особенно в спрессованном состоянии, в термитных смесях используются переходные составы. Их доля соответствует 40-60%.

Менее распространены пиротехнические смеси оксида марганца, хрома и других металлов. В небольшом количестве в термитные составы могут входить различные добавки, а вместо алюминия использоваться магний.

Трассирующее средство, трассер

Средства пиротехники, способствующие отслеживанию траектории полета снарядов, движущихся объектов, и позволяющие корректировать наведение орудий на цели. Благодаря трассерам специальными приборами могут регистрироваться элементы траекторий, а также передаваться сигналы.

Трассер – пиротехническая шашка, представляющая собой источник инфракрасного излучения, цветного огня или дыма. Смеси запрессовываются в отдельную оболочку из металла или прямо в корпус пиротехнического средства, например, пули.

По назначению трассеры различают: для пуль, снарядов реактивных или артиллерийских, ракет, авиабомб и мин.

Также трассеры подразделяются по:

пиротехническому эффекту – на огневые и дымовые;
способу воспламенения – могут возгораться при выстреле от пороховых газов, а также благодаря специальным воспламеняющим устройствам и дистанционным взрывателям;
конструкции – бывают запрессованными в корпус снаряда или вложенными в отдельной оболочке;
цвету и силе пламени – красный, зеленый, желтый или белый огонь может быть постоянной силы, возрастающим по мере удаления от стрелка, мигающим или пульсирующим, а также может менять цвет.

Наиболее интересной является разработка так называемой темной или тлеющей трассы. Она невидима ни в светлое, ни в темное время суток. Необходимость в невидимой невооруженным глазом трассе появляется, когда ее требуется скрыть от противника или минимизировать эффект ослепления, производимый на стрелка. Такой трассер можно разглядеть только при помощи прибора ночного видения.

Трассирующий состав

Специальный пиротехнический состав трассирующих средств нужен, чтобы сделать видимой траекторию движения очень быстро летящего объекта: пули, снаряда, ракеты и прочих. Трасса – огневой или дымовой след, оставленный этим объектом. В трассирующих составах используются вещества, способные выделять цветное пламя, инфракрасные лучи или цветной дым. В боевых снарядах дымовые составы не применяются.

Трассирующие составы для белого огня аналогичны смесям осветительного пламени, а для цветного огня – сигнальному пламени. Цель трассирующего состава – устойчивое горение в условиях вращения и разреженности: эти факторы не должны существенно влиять на силу освещения и скорость горения. В процессе сгорания веществ в трассирующих пулях должно оставаться как можно больше шлаков.

Составы для трассеров с инфракрасным излучением включают в себя ароматические вещества типа нафталина или антрацена, образующие очень большое количество сажистых продуктов при горении. Они добавляются к горючему из металлов и окислителю.