◇ 工藝簡(jiǎn)介

放熱焊接，亦被稱為鋁熱焊接、cadwelding及thermit焊接，其獨(dú)特之處在于利用化學(xué)反應(yīng)釋放的熱量來(lái)熔接金屬零件。這一工藝中，金屬氧化物與還原劑（如氧化鐵與鋁粉）在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量，溫度可高達(dá)2400°C。盡管氧氣焊接（OFW）也屬于“放熱”工藝范疇，因其利用氧氣與乙炔等氣態(tài)燃料的反應(yīng)產(chǎn)生熱量，但通常不被歸類為真正的放熱焊接，因?yàn)楹附咏饘俨⒎欠磻?yīng)的一部分。

放熱焊接在偏遠(yuǎn)地區(qū)或無(wú)法接入電力的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)。與需要重型發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的焊接電源不同，放熱焊接設(shè)備輕便且無(wú)需通斷開關(guān)，一旦點(diǎn)燃，反應(yīng)將持續(xù)進(jìn)行直至所有反應(yīng)物耗盡，轉(zhuǎn)化為金屬（如鐵、鋼或銅）和氧化鋁等副產(chǎn)物。此外，該工藝在水下焊接中尤為適用，因其反應(yīng)不受水浸影響，前提是焊接粉末混合物在開始時(shí)保持干燥以促進(jìn)點(diǎn)火并預(yù)防氣體問題。

◇ 與氧氣焊接的區(qū)別

盡管氧氣焊接同樣是放熱工藝，但氧氣焊接中金屬不參與反應(yīng)，程序不同，因此不等同于放熱焊接。二者雖然都通過(guò)放熱反應(yīng)進(jìn)行焊接，但放熱焊接中金屬成為了反應(yīng)物之一，而氧氣焊接通常僅利用氧氣和乙炔的燃燒反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生熱量。

◇ 應(yīng)用場(chǎng)景

放熱焊接可在無(wú)法使用電力的現(xiàn)場(chǎng)及水下應(yīng)用，因其不需外接電源，可在各種環(huán)境中進(jìn)行。這種特性使得放熱焊接特別適合在偏遠(yuǎn)、潮濕或水下環(huán)境中操作。

放熱焊接設(shè)備及材料

◇ 焊接套件組成

放熱焊接套件包含模具、耐火密封劑、還原金屬粉末、金屬氧化物、預(yù)熱割炬等必要組件。與電弧焊中使用的焊槍和電源設(shè)置不同，這些設(shè)備專為放熱焊接設(shè)計(jì)，確保了工藝的高效與安全。

◇ 模具的設(shè)計(jì)與使用

在放熱焊接中，模具是套件中的關(guān)鍵組件，它分為兩部分：上坩堝或澆口狀腔，用于加載粉末和引發(fā)反應(yīng)；下部則緊密貼合在待連接的工件周圍。在放熱鋼焊接中，氧化鋁、硅砂、陶瓷或其他氧化物耐火材料被用作模具材料。對(duì)于銅導(dǎo)體和母線的放熱焊接，石墨模具則顯得更為適用。值得注意的是，某些放熱焊接模具屬于消耗性，但一些制造商如Specialty High Temperature Materials Inc.提供可重復(fù)使用的石墨模具，經(jīng)過(guò)適當(dāng)清洗后，甚至可以重復(fù)使用多達(dá)50次。模具通常根據(jù)待焊接零件的尺寸或橫截面預(yù)先設(shè)定孔洞尺寸。在焊接過(guò)程中，確保零件與模具之間的間隙最小是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@直接影響到焊接的質(zhì)量。

◇ 點(diǎn)火源的選擇

點(diǎn)火器或點(diǎn)火源是引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵。它需要產(chǎn)生高達(dá)1200°C的溫度才能啟動(dòng)反應(yīng)。常見的點(diǎn)火源包括可燃的起始粉末、火花、鎂火或熱絲。其中，起始粉末通常包含過(guò)氧化物、氯酸鹽、鉻酸鹽或其他氧化劑，以確保高效且安全的點(diǎn)火。點(diǎn)火源的選擇和準(zhǔn)備是實(shí)現(xiàn)成功焊接的關(guān)鍵。