Термитный карандаш с затравкой

Применение

Если в качестве термита используется алюминиевая пудра, то процедура сварки представляет собой наплавление на торцы деталей. Она подходит для соединения заготовок из чугуна и прочих хрупких сплавов. В отрасли железнодорожного транспорта термитная сварка востребована при ремонте или соединении рельсов. В ГОСТ Р 57181-2016 прописаны все требования к сварочному процессу. Термитная сварка применяется в машиностроении, она незаменима при производстве гребных винтов для морского транспорта или коленчатых валов автомобилей.

Применение данный вид сварки нашел и на металлообрабатывающих предприятиях. Часто приходится ремонтировать прокатные станы, роторные валы, различные прессы или ковши. Все перечисленное считается крупногабаритным оборудованием, поэтому возможен только один тип сварки. Необходимо подчеркнуть, что именно благодаря сгоранию термита возможно качественное соединение проводов на линиях электропередачи и связи. В данном случае применяются составы, содержащие магний.

Разновидности карандашей

В продаже можно встретить различные термические стержни, которые включаются в определенные группы в зависимости от назначения:

1. «Экстрапайк». Используются для сваривания толстого пластика, эмалированных изделий и алюминия. Позволяет сделать лужение материалов, восстанавливает эмалевый слой.
2. «Нанопайк». Этот вид карандашей вместо алюминия содержит магний в составе. Он предназначен для работы с самыми тугоплавкими материалами.
3. «Оксал». Быстро разжигается, может использоваться в любых условиях. Считается универсальным.
4. «Экстремал». Подходит для всех металлов и толстого пластика. Готовый шов будет прочным, почти не отличимым от сварного.

Производители сварочных карандашей

Разнообразие сварочных карандашей на рынке сварочных изделий большое, но покупать нужно только у проверенных поставщиков, которые изготавливают сертифицированную продукцию, что подтверждается документально. К такой продукции можно отнести следующие марки.

1. Экстрапайк. Этот паяльный карандаш многократного использования, с неограниченным сроком службы. Он изготовлен по специальной технологии и обеспечивает прилипание к любой поверхности из пластмасса, керамики, металла, в различной плоскости. Производитель обещает потребителю до 30 паек одним карандашом.
2. Нанопайк. Это надёжное средство для ремонта отверстий и трещин в автомобиле, сантехнике, хозяйстве. Производитель рекомендует перед запайкой протереть ветошью повреждённое место, зачистить его ножом или наждачной бумагой. Поджечь сварочный карандаш и расплавленную массу перенести на место пайки. После горения расплавленной массы в течение 15−20 секунд распределить её по повреждённой поверхности. Ремонт окончен. Пайка затвердевает через 15 минут, а полное её затвердение произойдёт через 1,5 часа. Производитель даёт гарантию на пайку сроком на один год. Рекомендуется для работы не только с различными видами металлов, но и с неметаллическими поверхностями.
3. Экстремал. К универсальному термическому припою относится эта модель. Прочная пайка гарантируется за счёт применения производителем в составе горючего вещества олова, свинца, а также алюминиевой пудры и магния. Кроме металлов, в составе вещества — флюс, паяльная кислота. Область применения карандаша разнообразная. Пайка может осуществляться в различной плоскости.

Общее описание сварочного карандаша

Паяльно-сварочные стержни представляют собой цилиндрические изделия, похожие на карандаш, состоящие из сгораемой оболочки и эзотермической смеси, которая, в свою очередь, включает в себя припой и сварочный флюс. Для работы со сварочными стержнями их необходимо поджечь с помощью спичек или зажигалки, после чего оболочка сгорает и начинается выделения припоя с флюсом. Поэтому сварочный карандаш также называют термическим карандашом.

С помощью термического карандаша можно не только паять, но и резать металл. Его свойства могут отличаться в зависимости от производителя. Мы подробно рассказываем об этом в разделе «Популярные производители».

Термитная сварка. Применение в промышленности и быту. Термитный карандаш

Термитная реакция (от древнегреческого therm – тепло) – процесс сгорания термита, состоящего из смеси алюминиевого (или магниевого) порошка с различными окисленными металлами (чаще всего это железо).

Реакция протекает с интенсивным выделением тепла. Температура горения термита составляет более 2300 градусов Цельсия и в результате его сгорания образуется металл и алюминиевый шлак. Если углубиться в историю открытия процесса, то впервые реакция была получена русским исследователем Н.Н. Бекетовым. Ученый практическое использование термита видел главным образом в получении сталей. Однако, популярной термитная реакция стала спустя почти полвека благодаря работам немецкого химика Ганса Гольдшмидта (буквально «золотых дел мастер»), который предложил использовать ее для сварки железнодорожных рельс. Гольдшмидтом была разработана технология сварки, начерчены чертежи тигля, в котором происходит сгорание высокотемпературной смеси.

Применение термитной сварки давала возможность получить прочный и надежный сварной шов без технологических непроваров, а эффективность метода позволила внедрить его в промышленных масштабах.

Сварка посредством алюминотермитной реакции применяется и сегодня в деле строительства железнодорожных полотен. Термитная сварка – простой и эффективный способ получения сплошных сварных соединений при минимальных затратах. Она также может быть использована для сварки арматурных стержней в строительстве, проводов линий электропередачи (ЛЭП), при ремонте и восстановлении крупногабаритных деталей из стали и чугуна. Наплавкой металла практикуют ремонт изношенных частей деталей. Например, так можно «нарастить» изношенный или сколовшийся зуб шестерни.

Термитную реакцию записывают следующей формулой:

Fe2O3 + 2Al =>Al2O3 +2Fe + 760 кДж, где

Fe2O3 – трехвалентный оксид железа ( визуально выглядит как обыкновенная ржавчина); 2Al – пудра из алюминия; Al2O3 – шлаковый состав; Fe – чистое железо.

Реакция протекает очень бурно и длится 15-30 с. Из одного килограмма термита получают 0,55 кг металла и 0,45 кг шлака. Для сварочных работ термитную смесь готовят преимущественно в следующих пропорциях:1/4 -порошкообразный Al и ¾ — железный окисел. Термит дополнительно легируют для получения сварного соединения с заданными мех. свойствами и наполняют стальными обрезками для увеличения количественного выхода расплавленных продуктов реакции.

Для формирования жидкого металла используются формы, состоящие из двух разъемных половин. Сварка производится литейным металлом, который оплавляет кромки деталей и заполняет зазор между ними. Величина зазора 10-15 мм.

Существует два способа сварки: первый позволяет экономить расход термита, второй – увеличить скорость работ.

В первом случае соединение , на которое предварительно установлена форма, подогревают горелкой, которая подводится через верхнюю ее часть, до Т- (850 -900) градусов Цельсия. По достижению температуры расплавленный состав выдерживается 5-6 с и спускается в форму.

Второй случай не предполагает применение предварительного нагрева (благодаря чему и экономия времени 15-20 мин.) свариваемого изделия газопламенной горелкой. Металл сварного соединения прогревается самим термитом, который сжигается в увеличенном количестве (в литейном производстве также используется подобный прием, когда кокиль нагревается самим металлом, например, при алюминиевом гравитационном литье). Здесь же сварное соединение формируется благодаря литью перегретого металла. Тигельная часть отделена от заливаемого объема металлической заслонкой. Толщина заслонки рассчитывается так, чтобы она расплавилась до окончания процесса.

Детали не должны содержать влаги. Вода спровоцирует выплеск металла. Операторы термитной сварки должны быть ознакомлены с правилами техники безопасности. Они должны использовать СИЗ: стойкие к высокой температуре прозрачные очки, специальную обувь, одежду, обработанную огнеупорным составом (читайте статью «СИЗ сварщика»).

Состав и характеристики

Термокарандаш — это стержень в форме цилиндра диаметром 12–16 мм и длиной 20–25 см. При его нагревании смесь, находящаяся под оболочкой, сгорает и выделяет количество тепла, достаточное для формирования сварочного шва в любых условиях. В процессе горения также выделяется много кислорода, эффективно поддерживающего пламя даже под водой. Поджечь карандаш можно открытым пламенем трех–четырех одновременно горящих спичек или простой зажигалки.

Конструкция термического карандаша включает сердечник на основе углеродистой стали и термит, который представляет собой наносимый на сердечник горючий состав. Сам термит состоит из измельченной железной окалины и алюминиевого порошка. Для придания этим составляющим твердой формы используется нитроцеллюлозный клей. На кончике карандаша есть затравка, изготавливаемая из опилок алюминия и бертолетовой соли — с ее помощью поджигается изделие.

Не пропустите: Выбираем надежный аппарат для сварки алюминия, советы по выбору и работам

Технические характеристики термитных карандашей могут различаться в зависимости от производителя. В целом эти изделия имеют следующие характеристики:

• время горения — до 20–30 секунд;
• температура сгорания — 2300–2900 °C;
• толщина свариваемых деталей — 0,3–6 мм;
• длина шва — 8–15 см в зависимости от типа и толщины свариваемого материала.

Особенности

Сварочный карандаш, как уже было сказано, является неполноценным аналогом сварки. Он оправдывает свое название и представляет собой вытянутую палку цилиндрической формы длиной от 7 до 20 см с одним заострённым кончиком. Средний вес – около 80 граммов (может варьироваться от 70 до 100 г). Диаметр стержня может быть от 4 до 16 мм. Снаружи карандаш покрыт защитной водонепроницаемой оболочкой, а внутри заполнен специальной прессованной порошковой смесью.

При горении эта смесь может достигать температуры 2900 градусов, и, как следствие, хорошо плавить металлы. Поэтому другое название этого «гаджета» – термокарандаш. Также называют его и термическим припоем.

Термокарандаш включает в себя ряд составляющих.

1. Зажигательная смесь, которая находится под «крышечкой» заострённого кончика.
2. Картонная гильза, которая, как очевидно, представляет собой часть внешней оболочки карандаша.
3. Уже вышеупомянутая зажигательная смесь, но которая находится внутри гильзы.
4. Часть гильзы, в которой ничего не находится. Она выполняет функцию ручки. Проще говоря, полость гильзы разделена на две части – полную и пустую.
5. Поверх гильзы находится оболочка-инструкция.
6. Поверх последней находится влагозащитное покрытие.

Создателем этой вещи является ученый и профессор Лебедев.

У данного предмета есть множество преимуществ, благодаря которым он является хорошо продаваемым.

1. Компактность. Термокарандаш лёгкий, он удобен при перемещении.
2. Простота в использовании. Достаточно его поджечь. Не требует особых условий эксплуатации.
3. Не требует множества затрат. Для его использования не нужно подключать электричество, он не требует заправки топливом.
4. Обладает устойчивым горением.
5. Способен достать до труднодоступных мест. Можно использовать для образования наклонных, вертикальных и горизонтальных швов.
6. Подходит для использования в отношении множества материалов.

Гореть подобный карандаш может около 30 секунд. Цена таких изделий может варьироваться от 50 до 200 рублей.

Сварочный карандаш: характеристики и применение универсального средства — Сварка

В жизни бывают такие случаи, когда какие-либо вещи трескаются, ржавеют или ломаются. Требуется провести срочный ремонт, а необходимых материалов под рукой нет. В такие моменты может спасти только термитный карандаш. Этот неприхотливый материал поможет провести срочный ремонт в самых экстренных случаях.

Описание сварочного карандаша, его принцип работы, достоинства и недостатки

У каждого человека в жизни может возникнуть ситуация, когда срочно необходимо запаять радиатор, цинковое ведро, эмалированный таз или другое изделие.

Но не у всех дома, в гараже есть сварочный аппарат или паяльник, для работы с которыми нужно иметь определённые навыки. Поэтому альтернативой для домашних умельцев может стать простой для применения сварочный карандаш.

Он используется при термической сварке, наплавке и резке сплавов и металлов как в бытовых условиях, так и при проведении аварийно-спасательных работ.

Сварочный карандаш, или термический припой, представляет собой тонкостенную трубку или стержень из горючего материала. С одной стороны трубка заполнена сухим горючим веществом, а с другой — закрыта заглушкой. Вещество представляет собой экзотермическую смесь, которая состоит из флюса и припоя.

Диаметр изделия может быть от 4 до 16 мм, а длина трубки — от 7 до 20 мм. Устройство карандаша:

• зажигательная смесь;
• экзотермическая технологическая смесь;
• картонная гильза;
• отверстие для ручки-держателя;
• оболочка из этикетки-инструкции;
• внешняя защитная водонепроницаемая оболочка.

Среднее время горения стержня — не менее 30 секунд, максимальная температура сгорания — от 2200 до 2900 градусов по Цельсию, вес — не более 80 г. От толщины и типа материала длина шва может быть от 8 до 15 см.

Принцип работы

Термический припой удобен в применении и не требует особых навыков. Для работы достаточно изучить инструкцию производителя и строго следовать технологии, изложенной в ней. Чтобы произвести сварку, необходимо:

1. Очистить заготовку от грязи, ржавчины и зафиксировать в нужном положении.
2. Достать термический припой из упаковки.
3. Снять металлическую крышку и закрепить её со стороны заглушки. Она будет выполнять роль держателя.
4. Для защиты от ожога рук надеть перчатки из плотной ткани, а для защиты глаз — тёмные очки или сварочный щит.
5. Произвести спичками или зажигалкой розжиг оголённого конца.
6. Сварочный карандаш, который горит по принципу бенгальского огня, поднести к месту сварки и плотно удерживать в течение трёх секунд под углом 45−60º. За этот период свариваемая поверхность хорошо прогревается.
7. Шов нужно вести уверенно, справа налево. Сцепка металлов не осуществится, если вести быстро, шов просто зальётся шлаком. А если вести слишком медленно, то можно прожечь поверхность.
8. После того как шов проложен, горящий огарок выбросить на любую поверхность из негорючих материалов, чтобы он затух.
9. Остывший шов очистить от окалин.

Работая с приспособлением, следует помнить, что в сварке швы обрабатываются разными методами. Существуют следующие виды швов:

1. Горизонтальный. Этим способом материал соединяется чаще всего внахлёст. Заготовка укладывается на поверхность из негорючих материалов.
2. Вертикальный. Для этого метода используют специальную полочку, которая размещается под местом пайки, чтобы расплавленный металл не растекался.
3. Разрез металла. При этом методе шов нужно вести медленно, чтобы прожечь металл.

Достоинства и недостатки термического припоя

Опираясь на мнения пользователей сварочного карандаша, можно систематизировать его достоинства и недостатки, выявленные в процессе работы.

Достоинства термического припоя:

• бюджетная стоимость;
• небольшие габариты, что позволяет без проблем перемещать приспособление;
• розжиг от зажигалки, спичек;
• качественная герметизация;
• устойчивость к температурам;
• быстрый ремонт повреждённых изделий;
• нет необходимости в специально оборудованном для таких работ месте;
• нет необходимости в электрическом питании;
• высокая производительность и коэффициент полезного действия;
• нет необходимости в специальных навыках;
• универсальность в работе с различным материалом.

Недостатки приспособления:

• излучение достаточно сильного огня;
• после использования неприятный запах;
• неприемлем для большого объёма сварочных работ.

Правила безопасного пользования

Несмотря на крайнюю простоту своего устройства и применения, сварочные карандаши представляют собой реальную угрозу для здоровья, жизни людей и для сохранности материальных ценностей. Чтобы избежать трагических последствий, следует строго соблюдать меры безопасности:

• Тщательно подготовить рабочее место, убрать все горючие и легковоспламеняющиеся вещества и материалы.
• Надежно закрепить заготовки или ремонтируемое изделие в тисках, зажимах, струбцина и т.п. Варить на весу категорически недопустимо.
• Использовать для подкладок под шов и сварочных полок только негорючие материалы.
• Обязательно применение средств индивидуальной защиты: очки или маска сварщика, брезентовые рукавицы или спилковые перчатки — краги, плотная одежда и прочная обувь, не оставляющая открытых участков кожи.
• При поджиге и сварке следует прочно удерживать карандаш. Вести его вдоль линии шва плавно, без рывков. Ходить по мастерской с горящим карандашом недопустимо
• При сварке на вертикальных и наклонных поверхностях, а также при резке металла внимательно следить за тем, чтобы расплавленный металл не стекал в вашу сторону и не брызгал по сторонам.
• По окончании сварки огарок следует бросить в заранее подготовленное ведро с водой или с песком. В крайнем случае — на бетонный или земляной пол. Не покидайте рабочее место, не убедившись в том, что огарок прогорел полностью.

Правильное использование недорогого и простого в обращении варочного средства сделает работу с ним удобной и безопасной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Преимущества

Достоинствами использования сварочных карандашей являются:

1. Компактность и небольшой вес. Это дает возможность использования карандашей в походных условиях.
2. Простота применения. Особых условий для эксплуатации не требуется.
3. Отсутствие затрат на электроэнергию.
4. Устойчивость горения, что позволяет сваривать мокрые поверхности.
5. Универсальность, которая позволяет сваривать различные металлы.
6. Возможность осуществлять сварку в труднодоступных местах, например, под машиной.
7. Возможность осуществлять сварку различных металлов.
8. Невысокая стоимость.

Такие достоинства позволяют сварочным карандашам находить широкое применение, в том числе при реставрации в случае появления трещин и сколов.

Общее описание карандаша

Сварной карандаш своего рода универсальное средство для многократного осуществления сварки. Внешне они напоминает трубку или штырь цилиндрической формы, плотно заполненный эзотермической смесью с примесью металлических оксидов. Внутренняя масса при сгорании образует необходимое количество тепла, которое способно оплавить металлическую кайму ремонтируемой поверхности. На поверхности сварного шва остается слой шлака, защищающий место припоя от пагубного воздействия внешней среды

Это крайне важно, так как сварка карандашом обычно применима к материалам, где степень качества шва и его надежность не должны пострадать

Как использовать сварочный карандаш

Применение термического карандаша требует предварительной подготовки. Очистите место будущей пайки или резки от ржавчины, грязи, краски и пятен. Затем нужно поджечь карандаш с помощью спичек или зажигалки. Держите карандаш над пламенем до тех пор, пока из него не начнет выделяться припой и флюс, их нужно нанести на поврежденные участки детали.

Затем подождите 15-20 секунд и прижмите карандаш к месту, куда вы предварительно нанесли припой и флюс. Это необходимо для окончательного сваривания детали. Готово! Для лучшего результата можно использовать струбцину, плотно зафиксировав свариваемые детали, если это необходимо.

Изготовление своими руками

Карандаши свободно продаются в общестроительных и специализированных сварочных магазинах. Кроме того, их вполне можно изготовить и самостоятельно.

Для начала потребуется проволока из углеродистого стального сплава. Отлично подходит стержень от электрода для ручной электросварки. С него нужно сбить флюсовое покрытие.

Электроды для ручной сварки

Состав для собственного покрытия содержит:

• одну часть опилок алюминия;
• три части железной окалины;
• Связующее — клей момент или другой прочный клей.

Приготовление состава проводят в прочной и устойчивой посуде из стекла или глины. Стержень от электрода (или нарезанные по 15 см куски проволоки) окунают в смесь и вращением вокруг оси стержня наматывают на него слои состава.

Один конец оставляют чистым — он будет играть роль ручки. На другой будет нанесена смесь для розжига. Ее готовят в отдельной емкости в следующей пропорции:

• 1 часть бертолетовой соли;
• 2 части измельченного до состояния опилок алюминия.

После тщательного перемешивания и добавления такого же клея до поучения густой вязкой массы из нее скатывают небольшие шарики, которые и насаживаются на предназначенный для розжига конец карандаша. Время высыхания — до получаса (или как указано в инструкции к клею).

Наш сварочный карандаш готов, можно начинать проверку и сварочные тренировки.

Где применяется сварочный карандаш

Карандаш для пайки или сварки успешно используется в различных полевых условиях. Например, в походе и на рыбалке нужно быстро соорудить простой навес, треногу для костра, или устранить течь в железной лодке. Если во время поездки на автомобиле оторвалось крепление глушителя или бампера, то тоже можно использовать карандаши для сварки.

Незаменимо это средство и на даче. С его помощью можно поправить забор, отремонтировать оторванный навес на калитке, заварить щель в металлической двери. Удобно им ремонтировать батареи, когда они потекли посреди отопительного сезона. Если протек бидон для молока, то существуют универсальные карандаши, пригодные и для пайки алюминия. Они работают по такому же принципу, только им не нужно вести шов, а лишь точечно подавать припой в нужное место. Алюминиевый состав продолжает гореть на самом изделии, позволяя глубже вплавиться в основной металл.

Не пропустите: Сварка ПНД труб своими руками разными методами

Соединение по горизонтальному шву

При сваривании деталей по такой технологии под шов подкладывают пластину из огнеупорного материала — кирпича, бетона, толстого металла.

Использование деревянных или пластиковых подложек запрещено. Восстановительная реакция сопровождается повышением температуры до 2800 °С.

После установки свариваемых деталей выполняют следующие действия:

1. Отгибают край упаковки карандаша для термосварки. Нижнюю часть закрепляют держателем.
2. Разжигают термитную смесь, которая должна стать рыхлой. Конец стержня устанавливают на соединение, круговыми движениями наносят расплавленную массу.
3. Через 3-4 секунды выравнивают шов, придавая ему нужную форму.
4. Остатки средства помещают в холодную воду или снег. Они догорят до места установки держателя.

Вертикальные поверхности

Для сварки в таких условиях требуется дополнительное оборудование, в противном случае расплав будет стекать. Полку фиксируют магнитами или заклепками, располагая параллельно линии шва или на несколько миллиметров ниже.

Резка металлов

Термокарандаш используют не только для соединения, но и для резки металлических листов и прутков. Стержень ведут по линии с меньшей, чем при сварке, скоростью. Подложку не ставят, расплав не должен оставаться в разрезе.