Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
家 » 発熱溶接

発熱溶接

1899-01-01
  • Hans Goldschmidt
鉄道線路の発熱溶接を行う技術者、応用力学、溶接技術。

(画像はイメージです)

発熱溶接(テルミット溶接とも呼ばれる)は、アルミノ熱反応によって発生する過熱溶融金属を用いて、金属部品間に強力で永続的な分子結合を形成する技術です。このプロセスは自己完結型であり、外部電源を必要としません。最もよく知られているのは、鉄道の線路を溶接して連続レールにすることで、より滑らかで耐久性のある線路を作る際に用いられることです。

発熱溶接のプロセスは、接合する2つの金属片を正確に位置合わせし、それらの間に特定の隙間を残すことから始まります。部品の断面に合うように設計された耐火モールドが接合部の周りに固定されます。金属端は、水分を除去して良好な融合を確保するために、トーチで予熱されることがよくあります。テルミット装入物を含むるつぼがモールドの上に置かれます。テルミットが点火されると、るつぼ内で発熱反応が進行し、溶融金属(鋼など)とより軽い酸化アルミニウムのスラグが生成されます。反応が完了すると、るつぼの底にある出汁機構が開かれ、より重い溶融金属がモールドの空洞に流れ込みます。 液体金属 溶融金属は隙間を埋め、母材の表面を溶かして融合させる。最後に、より軽い酸化アルミニウムスラグが流れ込み、鋳型の上部を満たし、溶融鋼の上に保護層を形成して、冷却中の大気汚染から鋼を保護する。

所定の冷却・凝固期間の後、鋳型を取り外し、余分な金属やスラグを研削などで除去して、滑らかで連続した接合部を形成します。こうして得られる溶接部は、単なる溶加材ではなく、母材と類似した微細構造を持つ鋳鋼の融合体であり、優れた機械的特性と電気的特性を備えています。最大の利点は、持ち運びが容易で電力に依存しないことであり、遠隔地の現場で大型部品に強力で信頼性の高い溶接を行うのに理想的な方法となっています。

UNESCO Nomenclature: 3301
応用力学

タイプ

工業プロセス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ゴルトシュミット法そのものの発明
  • 冶金学の進歩と鉄鋼の特性に関する理解
  • 溶融金属を封じ込めることができる耐火材料(セラミックス)の開発
  • 鉄道網の拡大により、機械式継目板よりも耐久性の高いレール継目への需要が高まった。

アプリケーション

  • 鉄道レールを溶接して連続溶接レール(CWR)にする
  • 電気接地グリッド(変電所など)のために太い銅導体を接続する
  • 従来の溶接方法では大きすぎる大型の鋼鋳物や鍛造品の修理
  • attaching 陰極防食 anodes to steel pipelines
  • 避雷システムにおける恒久的な電気接続の作成

特許:

    潜在的なイノベーションのアイデア

    • automated thermite welding systems for railway construction using robotics
    • underwater exothermic welding kits for repairing marine structures or pipelines
    • exothermic welding for joining dissimilar or exotic metals in aerospace applications
    • miniaturized exothermic welding for bonding delicate electronic components
    • a process for creating custom, high-performance 合金 welds by pre-mixing powders
    • exothermic brazing, using lower-temperature reactions to join non-ferrous metals
    • 3d-printed, custom-shaped molds for repairing complex or unique fractures
    • self-inspecting welds with embedded sensors that confirm bond integrity
    • exothermic welding processes for joining composite metal foams
    • field-deployable kits for rapidly repairing damaged armor on military vehicles
    関連キーワード:発熱溶接、テルミット溶接、鉄道、レール、連続溶接レール、るつぼ、溶融金属、接合、冶金、接地。

    歴史的背景

    発熱溶接

    1884
    1890
    1890
    1899-01-01
    1900
    1903
    1906
    1882-01-01
    1886-04-23
    1890
    1897
    1900
    1900
    1903-05-10
    1910

    (日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

    10年目 周年

    フルサイズの画像とダウンロードは、登録会員のみが100%無料で利用できます。