Состав термитной смеси

 

Использование: термитная сварка проводов . Термитный состав для сварки проводов содержит железную окалину, магний, жидкое натриевое стекло и политетрафторэтилен . Для повышения прочности сварных соединений и улучшения эксплуатационных свойств за счет улучшения воспламеняемости и формуемости состава, он имеет следующее соотношение компонентов, мзс.%: железная окалина 63-70; порошок магния 23-28; натриевое жидкое стекло 3,25-6,75; политетрафторэтилен 0,25-5,75. 1 табл СП с

Л.1ЮЗ СОВГ IСКИХ

СОЦИА ЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s В 23 К 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) l9 lip 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4949309/08 (22) 26,06,91 (46) 07.12.92. Бюл. N 45 (71) Казанский. химико-технологический институт им, С.М.Кирова (72) И,А.Абдуллин, Ф.П.Малякин, А.М.Новцов, Н.X.Âàëååâ, Ф.Х.Давлетшина, Л,А.Урманов и М.Г. Бадриев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 508362, кл. В 23 К 23/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 935232, кл. В 23 К 23/00, 1979, Авторское свидетельство СССР

N 66425, кл, В 23 К 23/00, 1944, Хренов К,К. Сварка, резка и пайка. M..:

Машиностроение, 1970, с. 234 — 235.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1232440. кл, В 23 К 23/00, 1984.

Изобретение относится к разработке и производству изделий Для сварки проводов и касается термитного состава, Термитные составы должны обеспечивать надежное сваривание проводов, образовывать при своем сгорании твердые легко раскалывающиеся шлаки, иметь высокие эксплуатационные характеристики: надежно воспламеняться от штатных средств инициирования. например термитных спичек, формоваться в изделия с требуемыми физи-. ко-механическими характеристиками.

К недостаткам данного состава можно отнести прежде всего то. что он имеет высокую температуру воспламенения (более

1300 С), образует при своем горении жидкие растекающие шлаки, что значительно снижает качество свариваемых деталей и создает неудобства при сварке.

Для повышения качества сварных соединений в термитные составы на основе алюминия и железной окалины вводят раз» Ы 1779514 А1 (54) СОСТАВ ТЕРМИТНОЙ СМЕСИ (57) Использование: термитная сварка проводов. Термитный состав для сварки проводов содержит железную окалину, магний, жидкое натриевое стекло и политетрафторэтилен, Для повышения прочности сварных соединений и улучшения эксплуатационных свойств за счет улучшения воспламеняемости и формуемости состава, он имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: железная окалина 63 — 70; порошок магния

23 — 28; натриевое жидкое стекло 3,25 — 6,75; политетрафторэтилен 0,25 — 5,75. 1 табл. личные добавки. Так, известен состав термитной смеси, включающий 65-75% алюминия, 15 — 25% железной окалины, 12-15% графита, а также термитный состав, состоящий из 30 — 40% алюминия, 45-55% железной окалины, 1,5 — 3% соды и кварцевого песка.

В процессе эксплуатации указанных составов для сварки проводов установлено, что они трудно воспламеняются и не обеспечивают образования при своем горении твердых нерастекающихся шлаков, а также плохо уплотняются и не обеспечивают надежного сваривания проводов.

Известна термитная смесь для сварки проводов, в которых алюминий частично или полностью заменен на магний. Образующиеся при горении шлаки являются твердыми и не растекаются. Это обеспечивает концентрацию рззвивающегося duenna на месте сварного стыка проводов и высокую надежность сварки изделий К недостаткам

1779514 составов данного типа можно отнести то, что они плохо уплотняются. Сформованные из них пироэлементы разрушаются, трескаются, что является недопустимым.

Известен промышленно выпускаемый 5 термитный состав для сварки проводов, включающий 76/ железной окалины, 24/ порошкообразного магния и 14/ свыше

100 лака НЦ-551, представляющего собой раствор коллоксилина в смеси органических 10 растворителей, являющихся токсичными и легко воспламеняемыми (ГОСТ 18493-79).

К недостаткам промышленного состава можно отнести то, что он трудно воспламеняется (температура воспламенения более 15

1200 С), Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является термитная смесь, включающая 40-60 железной окалины, 20

15-25 магния марки МПФ-1, 10 — 37/, магнезита обожженного и 5-8/, натриевого жидкого стекла в виде 12 /-ного водного раствора.

К недостаткам состава-прототипа мож- 25 но отнести то, что он трудно воспламеняется (температура воспламенения более

1200 С), не обеспечивает надежной сварки одножильных стальных и многожильных сталеалюминиевых и алюминиевых право- 30 дов, плохо формуется, вследствие чего приготовленные из него изделия имеют низкие физико-механические характеристики (разрушаются при транспортировке и эксплуатации, 35

Целью изобретения является повышение прочности сварных соединений и улучшение эксплуатационных свойств за счет улучшения воспламенявмости и формуемости состава. 40

Поставленная цель достигается тем, что термитный состав, содержащий железную окалину, магний и натриевое жидкое стекло, дополнительно содержит политетрафторэтилен при выбранном-соотношении входя- 45 щих в состав компонентов (в / мас,).

Использование в термитном составе политетрафторэтилена совместно с магнием, железной окалиной и натриевым жидким стеклом при выбранном соотношении ком- 50 понентов придает ему новые свойства, а именно: повышение прочности сварных соединений, улучшение эксплуатационных характеристик за счет улучшения воспламеняемости и формуемости состава. 55

В предлагаемом техническом решении в качестве окислителя использован порошок железной окалины (ОСТ 84-2341-87).

Магниевый порошок марки МПФ-1 (ГОСТ

6001-79) является горючим. В качестве связующего использован силикатный клей (ТУ

6-15-433-75), являющийся водным раствором натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,7-3,4 и плотностью

1,36-1,45 r/ñì . В качестве добавки содерз жит политетрафторэтилен марки Ф-4 (ГОСТ

1 0007-80), Результаты сравнительных испытаний предлагаемого состава и состава-прототипа, проведенных в лабораторных условиях, представлены в таблице.

Характеристики составов определялись по разработанным и утвержденным в отрасли методикам.

Анализ представленных в таблице данных показал, что варианты 4 — 9 предлагаемого термитного состава обладают в сравнении с известными (вар. 1 — 3) большей эффективностью в плане увеличения прочности сварного соединения проводов и лучшими эксплуатационными характеристиками (лучше воспламеняются и формуются). Исключение составляют варианты 9 — 16, содержание компонентов в которых выходит за заявляемые пределы.

Использование термитных смесей, содержание в которых железной окалины составляет свыше 70 (вар. 10) и менее 63/ (вар. 9), магниевого порошка — свыше 28 / (вар. 12) и менее 23/ (вар. 11), а также политетрафторэтилена свыше 6,75/, (вар. 16), для сварки проводов не позволяет получить качественного сварного соединения.

Снижение содержания в термитных смесях жидкого натриевого стекла менее

3,25 (вар, 13) и политетрафторэтилена менее 0,25/ (вар. 15) ухудшает их формуемость (показатель формуемости менее 0,2).

Увеличение содержания в термитных смесях жидкого натриевого стекла свыше

6,75/ (вар. 14) ухудшает их воспламеняемость (температура воспламенения 1260 С).

Формула изобретения

Состав термитной смеси, содержащий железную окалину, магниевый порошок и натриевое жидкое стекло, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности сварных соединений, а также улучшения воспламенения и формуемости состава, он дополнительно содержит политетрафторэтилен при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Железная окалина 63 — 70

Магниевый порошок 23-28

Натриевое жидкое стекло 3,25-6,75

Политетрафторэтилен 0,25-5,75

1779514

Результати испытаний вариантов пра лэгаемого состава и состава-прототипа

Солерканме, нас.2, компонент, характеристика составов

Предлагаемыд состав

ЕТ" 1

5 6

) 9 10

I5.) 1 (69 64

26 28

69 64

25 йелезная окалина

1кэроеок магния

29

23 25

Натрнееое видное стекло

4,5 5,5 6,5

5,5 0,5 3,5

3 1

3,9

0,1

5,5

6,5

1Ьлитетраоторз ты лен дагнезмт обовенныд ь

780 1278 1105 1000

0,45 0,42 0,58 0,43

Температура воспланененмя, С

765

1054 1260

0,I8 0,35

1246 1280 1380 752 1200 852

0,21 0 18 0 16 0 35 0 35 0 55

1049 923

0,53 0,42

I 150

0,16

Воказатель оормуемости

0,60

273 282 280 Отсутствие

450 451 444 сварки

775 780 775

282 241 275 280,8 280

230 Отсутствие

418 сварки

Отсутствие сварки

455 425 432

744 74о 765

452 445 780 773

606

430 Отсутствие

732 сварки

769

1 450

79о 7оо 754

1500 1311 1429

250 Отсутствие

648 сварки

1302

920

2105 1782 1830

2924 2620 2800

500

1563

1625

2632

Составитель И. Абдуллин

Техред M.Моргентал КоРРектор Н. Милюкова

Редактор 0. Стенина

Заказ 4408 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 101 усилие разрыва, кгс стальных проводов дианетром, мм

3 юьогсипельных неизолированмых проводов прн семеним, нм*

185

Протот

1 :L j:"

24 23 . 28

5 3,25 6,75 5

5 75 0 25 5

18 (.

66.5 68

27 27,5

4.5 3,5

1 3

776 770

1450 1430

2000 2047

2820 2800 (.Л.

29 . 23 22

1426 1206

1012 900 1257

752 741

1456

1900 1854

2783 2700

Отсутствме сварки