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Soldagem exotérmica

1899-01-01
  • Hans Goldschmidt
Técnico realizando soldagem exotérmica em trilhos ferroviários, mecânica aplicada, tecnologia de soldagem.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

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.

O processo de soldagem exotérmica começa com o alinhamento preciso das duas peças de metal a serem unidas, deixando um espaço específico entre elas. Um molde refratário, projetado para corresponder à seção transversal das peças, é fixado ao redor da junta. As extremidades do metal são frequentemente pré-aquecidas com um maçarico para remover a umidade e garantir uma boa fusão. Um cadinho contendo a carga de termita é colocado sobre o molde. Após a ignição da termita, a reação exotérmica ocorre dentro do cadinho, produzindo metal fundido (por exemplo, aço) e uma escória mais leve de óxido de alumínio. Assim que a reação é concluída, um mecanismo de vazamento na parte inferior do cadinho é aberto, permitindo que o metal fundido mais pesado flua para a cavidade do molde. O metal superaquecido metal líquido O metal fundido preenche o espaço, derretendo as superfícies das peças de metal base e fundindo-se a elas. A escória de óxido de alumínio, mais leve, flui por último, preenchendo a parte superior do molde e formando uma camada protetora sobre o aço fundido, protegendo-o da contaminação atmosférica enquanto esfria.

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

Tipo

Processo Industrial

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

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.
  • attaching proteção catódica anodes to steel pipelines
  • criação de conexões elétricas permanentes em sistemas de proteção contra raios

Patentes:

    Ideias de Inovação Potencial

    • 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 liga 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
    Relacionado a: soldagem exotérmica, soldagem atermita, ferrovia, trilho, trilho soldado continuamente, cadinho, metal fundido, união, metalurgia, aterramento.

    Contexto histórico

    Soldagem exotérmica

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

    (Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

    10º ano aniversário

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