129Capitolul 10. Sudarea prin aluminotermie129Capitolul 10 Sudarea prin aluminoterapie

10. SUDAREA PRIN ALUMINOTERMIESudarea prin aluminotermie denumit i sudarea cu termit sau sudarea prin turnare, utilizeaz energia termochimic degajat, uneori, n reacia exotermic de nlocuire a unui metal din oxizii si, de ctre un alt metal cu caracter mai puternic electronegativ, [3].

Cel mai des se utilizeaz reaciile exotermice de nlocuire a fierului din oxizi, de ctre aluminiu, astfel:

Fe203 + 2A1 ( Al2O3 + 2Fe + Q1 (10.1)

3Fe3O4 + 8Al ( 4Al2O3 + 9Fe + Q2 (10.2)

Fig. 10.1. Sudarea

prin aluminotermie

Cldura degajat n urma reaciilor ridic temperatura amestecului pn la temperaturi de peste 2000C i poate produce n acest caz topirea fierului, care poate fi introdus n aceast stare ntr-o cavitate ce are ca perei laterali marginile unor piese de sudat. Fierul topit i supranclzit topete aceste margini i se amestec intim cu metalul de baz, conducnd prin rcire la sudarea pieselor.

n mod practic se procedeaz astfel ca n figura 10.1, [95].

Amestecul de oxizi de fier i pulbere de aluminiu se introduce ntr-un creuzet C acoperit cu un capac Cp, prevzut la partea inferioar cu un dop D. Amestecul este nclzit la o temperatur de peste 1300C prin aprinderea cu un dispozitiv cu pulbere de magneziu, declanndu-se reaciile de substituie care dureaz de regul sub un minut, dup care se scoate dopul D. Metalul topit este introdus ntr-o form de turnare FT, prin reeaua de alimentare a acesteia RA. Cavitatea formei este constituit chiar din rostul mbinrii de realizat, ntre capetele metalului de baz MB, lsndu-se de jur-mprejur un spaiu suficient pentru formarea unor bavuri B. La partea superioar a formei se prevede o maselot M, care se ndeprteaz dup dezbaterea pieselor sudate din form.

Procedeul se aplic mai ales la sudarea cap la cap a pieselor masive turnate din oel, a inelor, a barelor groase sau profilelor grele i uneori, folosind n mod similar oxizi de cupru, la sudarea conductoarelor din cupru de seciuni mari. ncrctura creuzetului poate ajunge pn la 3 tone.

Limea rostului de sudare b, [mm], se calculeaz cu relaia empiric:

b = (A / 0,14)1 / 3 (10.3)

unde A, [mm2] este aria seciunii transversale a captului metalului de baz. La un kilogram de amestec termitic obinuit se obin 524 g Fe i 476 g de zgur, care rmne, de regul, n creuzet.

n cazuri rare, n locul aluminiului se folosete magneziul, care are avantajul c produce substituia la temperaturi mai mici.