جوشكاری ترميت (Thermit Welding)

جوشكاری ترمیت به مجموعه فرآیندهایی گفته می شود كه در آن جوش از فلز مذابی كه توسط یك واكنش شیمیایی بشدت گرمازا بوجود آمده است، تشكیل می شود. این نوع جوشكاری بیشتر شبیه به ریخته گری بوده و دور دو قطعه ای كه باید به هم جوش داده شوند یك قالب قرار دارد كه فلز مذاب ناشی از این واكنش شیمیایی به این قالب هدایت شده و پس از سرد شدن فلز مذاب داخل قالب جوش شكل می گیرد .
واكنش شیمیایی یا ترمیت معمولا بین اكسید یك فلز ( معمولا آهن یا مس ) و فلز احیا كنندهمانند آلومینیوم انجام می شود . برای انجام واكنش از یك پودر كه به سرعت محترق شدهبه عنوان چاشنی استفاده می شود كه گرمای لازم برای شروع واكنش را فراهم می آورد . دو نمونه از واكنش های مورد استفاده در این نوع جوشكاری :
3 Fe3O4 + 8 Al à 9 Fe + 4 Al2O3 (3088 ºC ) 719 KCal
3 CuO + 2 Al à 3 Cu + Al2O3 (4865 ºC ) 275.3 Kcal
انواع ترمیت مورد استفاده در صنعت :
- ترمیت ساده : شامل مخلوط پودر های اكسید آهن و آلومینیوم
- ترمیت فولاد كم كربن : شامل ترمیت ساده به اضافه پودر فولاد كم كربن یا حتی مقداری پودر منگنز
- ترمیت چدن : شامل ترمیت ساده به اضافه مقداری پودر فولاد سیلیسیوم دار و فولاد كم كربن
- ترمیت برای جوشكاری ریل ها : شامل تركیبات ترمیت ساده به اضافه مقداری پودر كربن ، منگنز و عناصر آلیاژی دیگر به منظور افزایش سختی فلز جوش در ریل
- ترمیت برای اتصال كابل های برق : شامل پودر های اكسید مس و آلومینیوم
جوشكاری ترمیت معمولا به دو صورت در صنعت وجود دارد ؛ در نوع اول از فلز ذوب شده مستقیما برای اتصال دو قطعه استفاده می شود . در نوع دوم از فلز ذوب شده به منظور گرم كردن و به درجه حرارت آهنگری رساندن قطعات استفاده می شود و سپس با اعمال فشار به قطعات اتصال شكل خواهد گرفت .
مراحل جوشكاری ترمیت :
1- تمیز كردن سطح قطعات ار آلودگی و اكسید
2- آماده كردن قالب ( قالب ها بصورت دستی ساخته شده یا بصورت آماده برای اشكال و قطعات خاص در بازار موجودند)
3- ایجاد فاصله مناسب بین قطعات و قرار دادن قالب دور قطعات
4- پیشگرم كردن قالب
5- ریختن مواد ترمیت در محفظه احتراق
6- قرار دادن چاشنی
7- روشن كرد چاشنی به منظور احتراق ترمیت
8- باز كردن قالب پس از سرد شدن مذاب حاصل از واكنش
9- تمیزكردن و پرداخت كردن سطح قطعات و اتصال
مزیت جوشكاری ترمیت نیاز نداشتن به سیستم های تامین انرژی ( ماند مولد برق و ... ) برای جوشكاری است و پودر و قالب ها را در هر مكانی ( برای مثال در طول ریل راه آهن برای تعمیر ریل شكسته ) بكار برد . از محدودیت های این روش میتوان به ناتوان بودن در جوش دادن مقاطع نازك اشاره كرد زیرا انرژی جوش زیاد بوده و فقط برای مقاطع كلفت مثل ریلها و میل لنگ های شكسته و كابلهای برق كاربرد دارد .
موارد استفاده از جوش ترمیت :
- جوش و تعمیر ریل های شكسته .
- جوش لب به لب لوله های جدار ضخیم.
- جوش و تعمیر میل لنگهای شكسته.
- جوش و تعمیر شاسی ماشین ها .
- جوش و اتصال قطعات ریخته گری شده كه بخاطرطول بلند و بزرگ بودن نمیتوانند در یك مرحله قالبگیری و ریختگری شوند .
- برای جوش كابل های ضخیم برق به یكدیگر یا یك هادی دیگر .
- برای جوش و اتصال میلگردهای تقویت كننده بتن در سازه ها ساختمانی به یكدیگر.