Soldagem exotérmica
A soldagem exotérmica, também conhecida como soldagem aluminotérmica, é uma técnica que utiliza o metal fundido superaquecido, resultante de uma reação aluminotérmica, para criar uma ligação molecular forte e permanente entre componentes metálicos. O processo é autossuficiente, não necessitando de fonte de energia externa. É mais conhecido por sua utilização na união de seções de trilhos ferroviários, formando trilhos soldados continuamente, o que resulta em uma via mais lisa e durável.
The process of exothermic welding begins with the precise alignment of the two metal pieces to be joined, leaving a specific gap between them. A refractory mold, designed to match the cross-section of the parts, is clamped around the joint. The metal ends are often preheated with a torch to remove moisture and ensure a good fusion. A crucible containing the thermite charge is placed over the mold. After the thermite is ignited, the exothermic reaction proceeds inside the crucible, producing molten metal (e.g., steel) and a lighter slag of aluminum oxide. Once the reaction is complete, a tapping mechanism at the bottom of the crucible is opened, allowing the heavier molten metal to flow down into the mold cavity. The superheated liquid metal fills the gap, melting the surfaces of the parent metal pieces and fusing with them. The lighter aluminum oxide slag flows in last, filling the top of the mold and forming a protective layer over the molten steel, shielding it from atmospheric contamination as it cools.
Após um período predefinido de resfriamento e solidificação, o molde é removido e qualquer excesso de metal e escória é aparado, geralmente por retificação, para produzir uma junta lisa e contínua. A solda resultante não é apenas um material de enchimento, mas uma fusão de aço fundido com uma microestrutura semelhante à do metal base, resultando em excelentes propriedades mecânicas e elétricas. Sua principal vantagem é a portabilidade e a independência de eletricidade, tornando-a o método ideal para criar soldas fortes e confiáveis em componentes de grandes dimensões em locais remotos.
UNESCO Nomenclature: 3301
Mecânica aplicada
Precursores
- a invenção do próprio processo Goldschmidt
- avanços na metalurgia e na compreensão das propriedades do aço e do ferro
- desenvolvimento de materiais refratários (cerâmicas) capazes de conter metal fundido
- A expansão das redes ferroviárias criou uma demanda por juntas de trilhos mais duráveis do que as talas de junção mecânicas.
Aplicações
- soldagem de trilhos ferroviários em trilhos soldados continuamente (cwr)
- União de grandes condutores de cobre para redes de aterramento elétrico (por exemplo, em subestações)
- Reparação de peças fundidas ou forjadas de aço pesado que são grandes demais para soldagem convencional.
- Fixação de ânodos de proteção catódica em tubulações de aço
- criação de conexões elétricas permanentes em sistemas de proteção contra raios
Ideias de Inovação Potencial
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