فایل ورد کامل جوش ترمیت و اصول اجرای آن

فهرست مطالب

۱- تعریف جوش ترمیت  
۲- تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت  
۳- فرایند جوشکاری ترمیت  
۴- کنترل دما در جوش ترمیت  
۵- روشهای مختلف جوشکاری ترمیت  
   1-5- جوشکاری ترمیت فشاری  
   2-5- لحیم کاری ترمیتی  
   3-5- جوشکاری ترمیت ذوبی  
۶- مدل انتقال حرارت در جوشکاری ترمیتی 
۷- متالورژی جوش ترمیت 
۸- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت  
   1-8- عملیات مقدماتی  
   2-8- علمیات ریخته گری  
   3-8- عملیات پایانی  
۹- کاربرد های جوش ترمیت  
۱۰- مزایای جوش ترمیت  
۱۱- مزایای جوشکاری ریلهای آهن به یکدیگروساختن ریلهای طویل  
۱۲- معایب ومحدودیتهای جوش ترمیت  
۱۳- وسایل و تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری ترمیت  
   1-13- بوته  
   2-13- تهگلدان  
   3-13- قالبها و مدلهای ریخته گری  
   4-13- فشفشه  
   5-13- مشعل پیش گرم سازی  
   6-13- دستگاه برش هیدرولیک  
   7-13- دستگاه سنگ زنی  
۱۴- حفاظت وایمنی در جوش ترمیت  
۱۵-انبار کردن پورد ترمیت  
۱۶- منابع ومراجع  
 

مقدمه

نوعی جوش ذوبی می باشد که در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا که واکنشی آلومینوترمیک راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع که از واکنش اکسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر کننده عمل می کند.این پروسه جزء پروسه-هایThermochemical Welding  می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.
۲-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:
یکصد و بیست سال پیش ۱۸۹۸ پروفسور دکتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اکسید آنها بر پایه واکنش احیای اکسید توسط یک احیا کننده مناسب شد.
این روش در سال ۱۹۲۰ در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال ۱۹۳۳ از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال ۱۹۳۸ آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.
۳- فرایند جوشکاری ترمیت:
اکسیدهایی که توسط آلومینیوم احیا می شوند واکنش احیا به واکنش آلومینوترمی معروف بوده و این واکنش اساس فرایند جوشکاری ترمیت می باشد. واکنش آلومینوترمیک مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:
Fe¬¬2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe + 760KJ at 2450°c
۱Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al2O3) + 181500 cal
در این فرایند واکنش بین اکسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اکسید آلومینیوم
تولید می شود. دمای واکنشc  ? 2800 – c  ? 2400 می باشد. مطالعات انجام شده روی مکانیسم واکنش آلومینیوم با اکسید آهن، نشان داده است که این واکنش در دو مرحله یکی در دمایc  ?960 و دیگری در دمایc ?1060 انجام می شود. در دمای c  ?960 محصولات واکنش Fe2O3  و Al2O3 می باشد که بصورت زیر نوشته می شود:
۹Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 6 Fe2O3 + 6FeO
درمرحله بعدی که دردمایc ?1060 انجام میشود، Fe،FeAl2O4 و Al2O3 بصورت زیر بوجود می آید:
Fe2O3 + 2Al = Al2O3  + 2Fe
۳Fe2O3 + 2Al = 5FeO + FeAl2O4
دو مرحله واکنش از نتایج آزمایشات DTA استنیاط می شود که در شکل ۱ ارائه شده است. عمده ترین کاربرد فرایند ترمیت در جوشکاری ریلهاست که در سراسر جهان برای جوشکاری ریل و ایجاد خطوط مداوم استفاده می شود بطوریکه این فرایند از سال ۱۹۰۶ میلادی برای اتصال ریلها برای ایجاد خطوط طویل و یا تعمیرات آنها استفاده می شده است. در ابتدا از واکنش ترمیت فقط برای گرم کردن دو سر ریل استفاده می شد و آن را به دمای مناسب برای تغییر شکل گرم می رساند.

منابع ومراجع:

۱- ASM Handbook, volume 6, Welding,Brazing and Soldering
۲- R.S. Parmar, Welding Processes and Technology, Indian Institute of Technology
۳- Richard L.Little, Welding And Welding Technology, Central Arizona College
۴- Dr. O.P.Khanna, Welding Technology
۵-G.A.Offereins and P.J.Mutton, Recent Experience With Performance of Aluminothermic Rail Welds Under High axle Loads, international rail track conference,2001
۶- Michael.Morlock, Metod  and System for Welding Railroad Rails, United States Patent
۷- Michael E.Ashton, Aluminothermic Welding of Austenitic Manganese Steel, United States Patent
۸-www. [IRFCA] Thermit (aluminothermic) Welding of Rail Joints.org
۹- www. Aluminothermic rail welding.com
۱۰- www. Chemical synthesisThermite synthesis – Wikibooks.com
۱۱- www. Chptr 5 Welding and Cutting Equipment.com
۱۲-www. Repair welding of rails.com
۱۳- گزارش فنی تولید پودر ترمیت در داخل کشور، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران
۱۴- گزارش علل شکست جوش ترمیت، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران
۱۵-  دستورالعمل جوشکاری درز ریل( طبق فیش UIC ) ، آرشیو مرکز تحقیقات راه آهن جمهوری اسلامی ایران