Termithegesztés

A termithegesztés az egyik legrégibb hegesztési eljárás. Felfedezése H. Goldschmidt nevéhez fűződik, aki már 1899-ben vasúti sínek összehegesztésére alkalmazta. Jelentősége a lánghegesztés és a villamos hegesztési eljárások fejlődésével erősen csökkent. Ma leginkább vasúti sínek és csövek kötésére, valamint hibás, illetve törött öntvények javítására használják.

Az eljárás alapja az, hogy a fém alumínium a vas oxidjait hőfejlődés közben tiszta vassá redukálja, miközben alumíniumoxid képződik. Hegesztés céljára a vas oxidjai közül főleg az Fe₂O₃ és az FeO jöhet számításba. A reakcióegyenletek:

A gyakorlatban 18...20% FeO és 79...85% Fe₂O₃ összetételű revét használnak fel termithegesztőporok gyártásához. A szennyezés megengedett mértéke legfeljebb 1%. A hengerdei revét (vasoxidot) osztályozni, pörkölni és tisztítani kell, hogy hegesztőporok gyártására alkalmassá váljon. Az előkészített reve 0,1...5 mm szemnagyságú, amelyet alumíniumdarával egyenletesen elkevernek. Ez az ún. alapelegy, amelyhez a hegesztésre kerülő acél (pl. vasúti sín) összetételétől függően megfelelő mennyiségű, 0,5...3 mm szemnagyságúra őrölt ferroötvözetet kell adagolni.

A folyamat erősen exoterm. A hőfejlődés hatására a keletkező vas megolvad. A reakció azonban csak nagyobb hőmérsékleten indul meg, ezért a keverék meggyújtására báriumszuperoxidból és alumíniumból álló keveréket kell alkalmazni. Ez a keverék könnyen meggyújtható, a keletkező hő hatására a termitpor már tovább ég. Termithegesztéskor vagy csak a képződött salak hőtartalmát használják fel a hegesztés céljaira, vagy pedig a redukció utján keletkezett termitacél használható kötőanyagul.

Eszerint a termithegesztést háromféle formában lehet alkalmazni:

- termithegesztés nyomással

- termithegesztés öntéssel

- termithegesztés öntéssel és nyomással.

2.10. ábra

Az első eljárást pl. csővégek tompahegesztéséhez használják. A csővégek összeillesztési helyét tűzálló anyaggal bélelt forma veszi körül (2.10. ábra). A csövekre karimát erősítenek, amelyek csavarokkal összehúzhatók. A hegesztés úgy történik, hogy a tégely tartalmát, amelyben a termitreakció már lefolyt, beleöntik a formába. Mivel a salak sűrűsége a vas sűrűségénél kisebb, a felszínen úszik, tehát beöntéskor ez kerül a formába. Ezáltal elérhető, hogy a csővégek csupán felizzanak, de nem ömlenek meg, így alakjuk nem torzul el. A hegesztés azáltal történik, hogy a felizzott csővégeket a csavarokkal összeszorítják. Ez a hegesztési eljárás tisztán sajtoló hegesztésnek tekinthető.

Ömlesztő hegesztésnek nevezzük azt a termithegesztő eljárást, amelynél a termitacélt töltőanyagul használják fel, amint az a 2.11. ábrán is látható. A törött géprészt tűzálló anyaggal kell körülvenni, a termitacél részére beömlő nyílást kell hagyni. Gondoskodni kell a gázok elvezetéséről is. Ömlesztő hegesztéskor a tégelyt alul csapolják meg, hogy öntéskor előbb a túlhevített vas folyjon ki. Az erősen túlhevített vas (2200-2400 °C) a hegesztendő anyagokat is megolvasztja a hegesztés helyén, tehát biztosítja a teljesen fémes kapcsolatot.

2.11. ábra

Sínhegesztéskor hasonló elven végezzük el a talp és a gerinc ömlesztő hegesztését (2.12. ábra). A termitacél után a salak is kifolyik a tégelyből, és egy átömlő nyíláson keresztül a sín fejéhez jut. A salak a fejet hegesztési hőmérsékletre melegíti, de már nem ömleszti meg. A hegesztési hőmérséklet elérésekor a sínekre gyakorolt hosszirányú nyomással a fejeket is össze lehet hegeszteni. A nyomás következtében természetesen a folyékony állapotban levő termitacél és a salak egy része is kiszorul. A kötésnek azokat a felesleges részeit, amelyek a gerincet és a talpat megvastagítják, de a futófelületet nem zavarják, nem szokták utólag lemunkálni.

2.12. ábra