جوش احتراقی

مکان استفاده

جوش احتراقی در سیستم ارتینگ ساختمان استفاده می‌شود.
همان‌طور که می‌دانید در سیستم ارت ساختمان، سیم ارت (زرد، سبز) تمام ساختمان به یه سیم مسی با مقطع قطور وصل شده و به داخل چاه ارت می‌رود در چاه ارت یه صفحه مسی وجود دارد که سیم مسی قطور باید به آن دوخته شود و به ابتدا و انتهای دوخت بست وصل شود و برای اتصال ۱۰۰٪ باید سیم را به صفحه جوش داد که بهترین جوش، جوش نقره یا برنج هست و اگر این دو جوش در دسترس نبود از جوش احتراقی (cad weld) استفاده می‌کنیم.

دربارهٔ جوشکاری ترمیت

جوشکاری ترمیت (Thermite Welding)که با نام جوش احتراقی هم شناخته می‌شود، یک فرایند جوشکاری حالت مذاب بوده که به وسیلهٔ آن دو قطعه فلزی عموماً توسط یک واکنش آلومینوترمیک که حرارت بسیار بالایی تولید می‌کند، بهم جوش داده می‌شوند. فلز مذاب از واکنش بین اکسید فلز و آلومینیوم که نقش فلز پرکننده را بازی می‌کند، ایجاد می‌شود. این فرایند گرمازا در سال ۱۸۹۸ در آلمان و توسط دکتر Hans Goldschmidt ابداع شد.
این یک فرایند گرمازا واکنش بین اکسید فلز و یک عامل احیاکنند که عموماً فلز آلومینیوم می‌باشد، صورت می‌گیرد. در این واکنش گرمای بسیار زیادی تولید می‌شود که گرمای مورد نیاز برای ذوب شدن قطعاتی که قراراست به یکدیگر جوش داده شوند، بدین شکل تأمین می‌شود.
واکنش آلومینوترمیت در این فرایند بر طبق واکنش زیر انجام می‌شود:
عموماً واکنشی که در فرایند جوشکاری ترمیت در خطوط راه‌آهن کاربرد دارد به صورت زیر است:
همچنین واکنشی که در جوشکاری ترمیت قطعات مسی به ریل‌های فولادی صورت می‌گیرد عبارت است از:
اگر در واکنش‌های گرمازا، واکنش فقط بین اکسید فلز و آلومینیوم باشد، گرمای زیادی تولید می‌شود. پلت‌هایی از برخی فروآلیاژها برای کاهش درجه حرارت واکنش از ۳۰۹۰ به ۲۴۸۰ درجه سانتیگراد به سیستم اضافه می‌شود. در اصل اضافه کردن این مواد به خاطر ترکیب شیمیایی در جوشکاری اضافه خواهد شد. مقدار موادی که اضافه می‌خواهد شود، مهم است، زیرا مقادیر بیش از حد، درجه حرارت واکنش را به پایین‌تر از ۲۰۴۰ درجه سانتیگراد کاهش می‌دهد که این کار اصلاً مناسب این فرایند نیست. ساختار متالورژیکی ناحیه جوش نیز به ترکیب شیمیایی فلز جوش و نرخ سرد شدن اتصال پس از انجام گرفتن واکنش بستگی دارد.

عکس العمل ترمیت در مقابل گرما

ترمیت به دلیل اینکه در برابر گرمای با دمای پایین‌تر از ۱۲۰۰ درجه سلسیوس واکنشی از خود نشان نمی‌دهد برای کار کردن و انبار کردن آن خطری ندارد؛ ولی در صورتی که ترمیت را در بوتهٔ مخصوص آن بریزیم و واکنشی صورت بگیرد، یعنی گرمای با دمای بالاتر از ۱۲۰۰ در جه سانتی گراد به وجود آید، فلز شروع به ذوب شدن می‌کند. مدت زمان لازم برای سوختن کامل این واکنش ۲۵ الی ۳۰ ثانیه می‌باشد. اگر آلومینیوم در مخلوط با اکسیژن اکسید آهن تولید کند، اکسید آلومینیوم تشکیل می‌گردد، که به عنوان یک سرباره عمل نموده و به صورت شناور در بالا قرار می‌گیرد. گرمایی که باقی مانده‌است موجب می‌شود تا آهن از جامد به مایع تغییر حالت دهد، چنانچه این فولاد شروع به ذوب شدن می‌کند، و به درجه حرارت مطلوب مذاب می‌رسد، و به محل مناسبی برای آماده کردن مذاب می‌شود.
برای اتصال دو قطعه به یکدگیر، آن دو را تا درجات بالا حرارت می‌دهند. در نتیجهٔ آن دو قطعه به یکدیگر جوش می‌خورند. سرباره آلومینیوم مایع نیز فوق‌العاده گرم است، و بیش از آهن گرما نگه می‌دارد. انجام اینکار موجب می‌شود تا فرایند جوش خوردن ریل‌های آهن تسریع شودو علاوه بر آن تجزیه سرباره مایع که همراه آهن مذاب به قالب جوشکاری وارد شده کمک می‌کند. زمانی که واکنش خیلی زیاد باشد، می‌توان آلیاژهایی که جاذب گاز هستند به آن اضافه کرد تا آهن مذاب را تصفیه کند و ذرات اکسید آهن در آن باقی نماند و خواص و استحکام مشابهی به موادی که قرار است با آن جوش داده شود، داده شود. این نوع جوشکاری بیشتر شبیه به ریخته‌گری بوده و اطراف دو قطعه ای که باید به هم جوش داده شوند یک قالب گذاشته می‌شود که در آن فلز مذابی که از طریق این واکنش به وجود آمدند به این قالب هدایت شوند و فلز مذاب پس از سرد شدن داخل قالب جوش شکل بگیرد.