Сварочный карандаш

Сферы применения

Сфера применения карандашей для сварки самая широкая. Они позволяют сваривать черные и цветные металлы в любом положении и практически в любых обстоятельствах, от условий мастерской до полевых и экстремальных. Средство широко используется в следующих областях:

• Монтажные и аварийные работы в труднодоступных местах и в чрезвычайной обстановке.
• Оперативный ремонт транспортных средств (автомобильных, водных, железнодорожных) в местах их поломки.
• Ремонт рельсового пути, стрелок и переходов.
• Пайка медных проводов и других электрокомпонентов.
• Ремонт трещин в компонентах отопительных систем.
• Ликвидация утечек в магистральных и распределительных трубопроводах.
• Ремонт чугунных и бронзовых отливок промышленного и декоративного назначения.
• Ремонт строительной и сельскохозяйственной техники на удаленных площадках.

Паяльный карандаш вмиг

Особенно широко сварочные карандаши применяют при ремонтах рельсового хозяйства. Их использование позволяет проводить текущий ремонт исключительно оперативно, недорого и с минимальными задержками движения поездов.

Важно помнить, что карандаш предназначен для оперативного, временного ремонта на большом удалении от ремонтных предприятий или в чрезвычайных обстоятельствах. Для постоянной эксплуатации следует провести качественный ремонт с помощью электро- или газосварки

Из чего состоит экстрапайк и как с ним работать

Сам карандаш состоит из спрессованной смеси алюминия и оксида железа, иначе такое вещество называют окалиной. При поджигании этого месива начинается активная экзотермическая реакция, то есть выделяется большое количество тепла. В процессе этой реакции образуется железо, а под воздействием высоких температур только что появившееся железо начинает плавиться. Этим расплавом совершается сварка металлов. Параллельно с железом образуется оксид алюминия. Он исполняет роль сварочного шлака. Иначе говоря, он создает перегородку, чтобы реакция горения не пошла дальше по карандашу. Вместо алюминия могут быть разные металлы, например, магний, эффект будет идентичный. В зависимости от того, какой металл вы хотите паять, будет меняться состав экстрапайка. Об этом вы можете прочитать чуть ниже, в разделе “Где и с какими металлами применяется экстрапайк”

Мы разобрались, как устроен экстрапайк. Теперь поговорим о том, как работать с таким термитным карандашом.

Инструкция по эксплуатации:

• Для начала подготовьте поверхность, которую нужно запаять. Достаточным будет убрать весь большой мусор, такой как, хлопья ржавчины, куски грязи и жирный налет. Также уберите все легковоспламеняющиеся предметы, это грозит вашей же безопасности.
• Для работы непосредственно с экстрапайком, вам понадобиться лишь сам сварочный карандаш и источник огня, спички или зажигалка. Далее, подожгите карандаш, заранее освобожденный от упаковки. Производители советуют работать со специальным держателем, но вы сами убедитесь, что держатель необязателен. Долго поджигать не стоит, ему достаточно небольшого огня для начала реакции, описанной выше.

На конце карандаш начинает плавиться. Это тот самый расплав, которым мы будем паять.

На фото видно, как на конце стержня образовался расплав.

После того как появиться достаточное количество расплавленной субстанции, наносим ее на реставрируемую поверхность. Наносим круговыми движениями, смазывая весь расплав на поверхность.

Оставьте смесь на металле и не трогайте ее секунд 10-15, пока она не завершит экзотермическую реакцию. Если говорить понятнее, расплав будет немного искрить, уже лежа на поверхности, как показано на изображении ниже.

Когда расплав перестанет выделять огонь, можно приступать к работе. Карандашом размажьте эту субстанцию до нужных пределов.

Затем оставьте все это дело остынуть. После остывания, место спайки можно отшкурить, так шов будет смотреться приятнее.

Вот и все! Это все, что нужно знать, чтобы работать с экстрапайком! Простота в эксплуатации это его огромный плюс. К тому же им можно варить предметы в любом положении и множество разных металлов, но об этом вы узнаете в следующем разделе.

Технологические особенности

Термитная или порошковая сварка ГОСТ 2601-84 – это вид варочных работ, при которых в качестве источника тепла служат термиты, используется для соединения рельсов, ЭХЗ и т. д. Термит – это порошкообразная смесь из различных металлических материалов, в частности, алюминия и магния и окалины железа.

Существуют такие виды термитной сварки:

1. Тигельная (алюминиевотермитная);
2. Муфельная.

Тигельная используется для создания контуров заземления и при соединении электрических кабелей небольшого диаметра. Технология подразумевает использование термитной смеси в соотношении алюминий / железо в пропорциях 23 / 70. При полном сгорании термита выделяется железо, которое и используется для соединения между собой стыков. Сам процесс горения зависит от размера зернистости термитного порошка. При работе с медью или другими соединениями иногда в состав порошка вводят соединения других металлов для увеличения прочности шва.

Фото — работа на рельсах

Алюминиевая применяется при необходимости создать на поверхности определенной конструкции наплавку, для ремонта трамвайных рельсов или при работе с хрупкими материалами. Одним из ключевых достоинств такой технологии является возможность сваривания чугуна бесстыковым методом.

Фото — принципиальная схема

В то же время, тигельная сварка не может использоваться для соединения алюминия, поэтому здесь применяется муфельная. Особенность муфельной работы такова, что при непосредственном контакте высокие температуры плавления термитов способствуют тому, что определенные участки алюминиевых соединений испаряются. Поэтому для создания таких креплений необходимо применять накладки или термитные патроны. Эти патроны значительно облегчают работу с проводами одножильного и многожильного типа. Они представляют собой наконечник, оснащенный металлическим кокилем. Отличие муфельного типа от тигельного в том, что в процессе работы не появляются продукты сварки жидкого типа. Магний под воздействием высоких температур не растекается по соединяемой поверхности, а впитывается в неё, образуя бесшовное соединение.

Фото — шов

Для кабелей из алюминия перед выполнением термитной сварки требуется воздействие флюса. Он растворит оксидную пленку, препятствующую свариванию отдельных частей алюминия, но могут вызвать ржавление проводов. Поэтому профессионалы крайне редко используют эту методику. Для соединения такого вида кабелей применяются кокили или присадочные прутики, в которые вставляются концы проводов и нагреваются до нужной температуры.

Фото — виды термического воздействия

Сварка термитом, в состав которых входит магний, используется для обработки проводов малого сечения (телефонных, интернет-кабелей), различных электрических соединений и т. д. Для создания термита требуется около 20 % магний или алюминия в смеси и 80 % железа (его окалины). При этом, главным источником кислорода в процессе является окись железа, а тепло выделяется чистым металлом.

Достоинства

1. Простота. Эта технология соединения стыков стали, алюминия, чугуна и других металлов может использоваться даже новичками в сварочном деле. Работы не занимают много времени и проводятся компактным оборудованием, которое удобно хранить дома;
2. Термиты обеспечивают отличное качество соединений. Стыки прочные и долговечные. При работе с алюминием для уменьшения коррозийных процессов используются флюсы типа ВАМИ;
3. Доступность. Оборудование для термитной сварки не нуждается в большом количестве электрической энергии.

Фото — термитная смесь Но у этого вида сварочных работ есть и определенные недостатки

1. Для осуществления данного типа сварки потребуется вспомогательная и подготовительная обработка металлоконструкций и кабелей;
2. Процесс сварки невозможно отследить, поэтому работать бесшовной техникой смогут только профессионалы с аттестацией НАКС.

Техника безопасности

Нормативные акты указывают, что, несмотря на внешнюю простоту, термитная сварка – это сложный и опасный вид работ. Рассмотрим требования безопасности:

1. Термитный порошок может храниться только в отапливаемых, проветриваемых помещениях;
2. Нельзя использовать влажный термит;
3. Если работы по сварке проводятся вне помещения, то место стыка от снега, грязи и других инородных тел очищается в диаметре 50 сантиметров;
4. Проводить сварку нельзя, если столбик термометра опустился ниже 10 градусов;
5. Нельзя зажигать шихту от дуги;
6. Инструкция по использованию термитных инверторов требует засыпать при горении термит песком, оборудовать кислородную линию дополнительным защитным клапаном и выключать подачу горючей смеси при поломке горелки;
7. Сварщик обязательно должен быть одет в специальный костюм.

Купить оборудование для термитной сварки можно в специальном магазине, его цена зависит от типа и марки инвертора. Например, цена такого сварочного аппарата в Воронеже и Красноярске начинается от 500 долларов.

Вопрос М. Горбаченкова, Москва

В одном из номеров «Сделай сам» был опубликован материал о термитной сварке. Нельзя ли вернуться к этой теме и рассказать о термитной сварке более подробно? Меня интересует все, начиная от способа получения мелких алюминиевых опилок и кончая химическим составом флюсов, используемых в этом процессе. Но особенно интересует меня возможность замены имеющейся в зажигательном составе бертолетовой соли каким-либо другим веществом. Так как эту соль достать крайне затруднительно.

В. Пронженко

ПРОСТОЙ ТЕРМИТНЫЙ КАРАНДАШ

(с затравкой)

Самодельные термитные карандаши («электроды») применимы для сварки металлических конструкций в полевых условиях, то есть в местах, где нет подходящих источников энергии (на даче, в доме, в дорожных условиях). Я бы советовал каждому автомобилисту и мотоциклисту всегда их иметь в своем арсенале.

Что собой представляет этот самодельный «электрод»? Основа его – отрезок проволоки из обычной углеродистой стали самого низкого качества с содержанием углерода менее 0,22 % (рис. 1). Диаметр проволоки (2. ..5 мм) зависит от толщины свариваемых деталей. Сам термит состоит из 23 % опилок алюминия (силумин не подходит!) и 77 % железной окалины, размеры частиц которой не должны превышать 0,5 мм. И пусть не волнует читателя М. Горбаченкова проблема, где взять алюминиевые опилки, так как их вполне заменит имеющаяся в продаже алюминиевая пудра для получения краски «серебрянки». Окалину и опилки (пудру) связывают клеем (БФ-2, «Момент»).

С одной стороны термитного карандаша наносится затравка, выполняющая роль серы на обычных спичках. Она состоит из 2 частей бертолетовой соли (КСЮ 3) и 1 части мелких алюминиевых опилок (части берут по массе). Связующее для бертолетовой соли и алюминиевых опилок то же, что и для термита электрода.

Теперь расскажем, как формируется (изготовляется) термитный карандаш. Все три компонента термита (окалину, опилки и клей) хорошо перемешивают в стеклянной или фарфоровой (глиняной) посуде, после чего полученный состав (он должен иметь густоту сметаны) равномерно наносят на подготовленный отрезок проволоки обыкновенной палочкой или же вращают проволоку над посудой, понемногу «накручивая» на нее термитный состав.

Нетрудно сделать и нехитрое при-способление-форму для получения сразу десятка «электродов«. Для этого на деревянное основание прибивают подходящую алюминиевую гофрированную полоску. Если такой полоски нет – изогните сами. К торцам формы плотно прижимают две алюминиевые «стенки», в которых предусмотрены отверстия для установки проволочных стержней тер-

Puc.l. / – проволока;

Термитный «электрод» 2 – термит; (карандаш): 3 – затравка

Со временем любой материал теряет свои свойства и разрушается. При этом проблемы могут возникнуть в самый неожиданный момент, когда под рукой нет подходящего оборудования для ремонта. В этом случае пригодится сварочный карандаш. Он поможет сделать временный ремонт даже в экстремальных условиях.

Разновидности карандашей

В продаже можно встретить различные термические стержни, которые включаются в определенные группы в зависимости от назначения:

1. «Экстрапайк». Используются для сваривания толстого пластика, эмалированных изделий и алюминия. Позволяет сделать лужение материалов, восстанавливает эмалевый слой.
2. «Нанопайк». Этот вид карандашей вместо алюминия содержит магний в составе. Он предназначен для работы с самыми тугоплавкими материалами.
3. «Оксал». Быстро разжигается, может использоваться в любых условиях. Считается универсальным.
4. «Экстремал». Подходит для всех металлов и толстого пластика. Готовый шов будет прочным, почти не отличимым от сварного.

Сферы применения

Термитный карандаш обычно используют для соединения как вертикальных, так и наклонных и горизонтальных поверхностей в различных деталях. Работы можно производить при любой температуре окружающей среды, в любых погодных условиях. Он может применяться в следующих ситуациях:

• работы по ремонту и монтажу в чрезвычайных ситуациях;
• оперативного исправления поломок в автомобилях, водном, железнодорожном и других
• транспортных средствах;
• спайка проводов из меди;
• ремонт радиаторов и трубопроводов в системах отопления;
• заделка трещин и сколов изделий из чугуна и бронзы;
• исправление недочетов в работе сельскохозяйственной техники в полевых условиях;
• разрезка материалов в труднодоступных местах.

Карандаш сварка широко применяется при сварке рельсов железнодорожных путей – для сварки применяется термит, утрамбованный определенными порциями. Работу выполняет бригада из двух-трех человек. Термитная сварка рельсов хорошо зарекомендовала себя по сравнению с контактной сваркой: она не требует хитроумного дорогостоящего оборудования, большого количества рабочих и затяжных перерывов в движении поездов. Кроме того она может применяться при сварке на стрелочных переводах. Процесс сварки одного стыка в рельсовом полотне занимает около часа, а благодаря возможности работы нескольких бригад одновременно, можно добиться большей производительности.

Как видно из вышепредставленного сравнения, изделие имеет ощутимо высокую эффективность, однако для капитального соединения материалов он все же не рекомендуется. Рекомендуется применять карандаш только для временного соединения. Впоследствии все таки необходимо провести ремонт в его классическом понимании.

Не пропустите: Холодная сварка для металла: виды, марки, как пользоваться, сколько сохнет

Преимущества изделия

Оно обладает такими достоинствами:

• Возможность проводить работы при отсутствии какого-либо энергообеспечения. Его можно брать с собой в долгую дорогу, различные походы, где нет розеток или других источников энергии.
• Осуществление ремонта в домашних, полевых и даже экстремальных условиях.
• Быстрое восстановление работоспособности поврежденных изделий.
• Устойчивость к влиянию температур до 180 градусов.
• Качественная герметизация соединений.
• Универсальность и небольшие размеры, что позволяет носить изделие в обычной сумке.
• Зажигание от обычных спичек.
• Приемлемая стоимость.

Где применяется сварочный карандаш

Карандаш для пайки или сварки успешно используется в различных полевых условиях. Например, в походе и на рыбалке нужно быстро соорудить простой навес, треногу для костра, или устранить течь в железной лодке. Если во время поездки на автомобиле оторвалось крепление глушителя или бампера, то тоже можно использовать карандаши для сварки.

Незаменимо это средство и на даче. С его помощью можно поправить забор, отремонтировать оторванный навес на калитке, заварить щель в металлической двери. Удобно им ремонтировать батареи, когда они потекли посреди отопительного сезона. Если протек бидон для молока, то существуют универсальные карандаши, пригодные и для пайки алюминия. Они работают по такому же принципу, только им не нужно вести шов, а лишь точечно подавать припой в нужное место. Алюминиевый состав продолжает гореть на самом изделии, позволяя глубже вплавиться в основной металл.

Не пропустите: Сварка ПНД труб своими руками разными методами

Соединение по горизонтальному шву

При сваривании деталей по такой технологии под шов подкладывают пластину из огнеупорного материала — кирпича, бетона, толстого металла.

Использование деревянных или пластиковых подложек запрещено. Восстановительная реакция сопровождается повышением температуры до 2800 °С.

После установки свариваемых деталей выполняют следующие действия:

1. Отгибают край упаковки карандаша для термосварки. Нижнюю часть закрепляют держателем.
2. Разжигают термитную смесь, которая должна стать рыхлой. Конец стержня устанавливают на соединение, круговыми движениями наносят расплавленную массу.
3. Через 3-4 секунды выравнивают шов, придавая ему нужную форму.
4. Остатки средства помещают в холодную воду или снег. Они догорят до места установки держателя.

Вертикальные поверхности

Для сварки в таких условиях требуется дополнительное оборудование, в противном случае расплав будет стекать. Полку фиксируют магнитами или заклепками, располагая параллельно линии шва или на несколько миллиметров ниже.

Резка металлов

Термокарандаш используют не только для соединения, но и для резки металлических листов и прутков. Стержень ведут по линии с меньшей, чем при сварке, скоростью. Подложку не ставят, расплав не должен оставаться в разрезе.

Изготовление своими руками

Карандаши свободно продаются в общестроительных и специализированных сварочных магазинах. Кроме того, их вполне можно изготовить и самостоятельно.

Для начала потребуется проволока из углеродистого стального сплава. Отлично подходит стержень от электрода для ручной электросварки. С него нужно сбить флюсовое покрытие.

Электроды для ручной сварки

Состав для собственного покрытия содержит:

• одну часть опилок алюминия;
• три части железной окалины;
• Связующее — клей момент или другой прочный клей.

Приготовление состава проводят в прочной и устойчивой посуде из стекла или глины. Стержень от электрода (или нарезанные по 15 см куски проволоки) окунают в смесь и вращением вокруг оси стержня наматывают на него слои состава.

Один конец оставляют чистым — он будет играть роль ручки. На другой будет нанесена смесь для розжига. Ее готовят в отдельной емкости в следующей пропорции:

• 1 часть бертолетовой соли;
• 2 части измельченного до состояния опилок алюминия.

После тщательного перемешивания и добавления такого же клея до поучения густой вязкой массы из нее скатывают небольшие шарики, которые и насаживаются на предназначенный для розжига конец карандаша. Время высыхания — до получаса (или как указано в инструкции к клею).

Наш сварочный карандаш готов, можно начинать проверку и сварочные тренировки.

Сварочный карандаш: характеристики и применение универсального средства — Сварка

В жизни бывают такие случаи, когда какие-либо вещи трескаются, ржавеют или ломаются. Требуется провести срочный ремонт, а необходимых материалов под рукой нет. В такие моменты может спасти только термитный карандаш. Этот неприхотливый материал поможет провести срочный ремонт в самых экстренных случаях.

Описание сварочного карандаша, его принцип работы, достоинства и недостатки

У каждого человека в жизни может возникнуть ситуация, когда срочно необходимо запаять радиатор, цинковое ведро, эмалированный таз или другое изделие.

Но не у всех дома, в гараже есть сварочный аппарат или паяльник, для работы с которыми нужно иметь определённые навыки. Поэтому альтернативой для домашних умельцев может стать простой для применения сварочный карандаш.

Он используется при термической сварке, наплавке и резке сплавов и металлов как в бытовых условиях, так и при проведении аварийно-спасательных работ.

Сварочный карандаш, или термический припой, представляет собой тонкостенную трубку или стержень из горючего материала. С одной стороны трубка заполнена сухим горючим веществом, а с другой — закрыта заглушкой. Вещество представляет собой экзотермическую смесь, которая состоит из флюса и припоя.

Диаметр изделия может быть от 4 до 16 мм, а длина трубки — от 7 до 20 мм. Устройство карандаша:

• зажигательная смесь;
• экзотермическая технологическая смесь;
• картонная гильза;
• отверстие для ручки-держателя;
• оболочка из этикетки-инструкции;
• внешняя защитная водонепроницаемая оболочка.

Среднее время горения стержня — не менее 30 секунд, максимальная температура сгорания — от 2200 до 2900 градусов по Цельсию, вес — не более 80 г. От толщины и типа материала длина шва может быть от 8 до 15 см.

Принцип работы

Термический припой удобен в применении и не требует особых навыков. Для работы достаточно изучить инструкцию производителя и строго следовать технологии, изложенной в ней. Чтобы произвести сварку, необходимо:

1. Очистить заготовку от грязи, ржавчины и зафиксировать в нужном положении.
2. Достать термический припой из упаковки.
3. Снять металлическую крышку и закрепить её со стороны заглушки. Она будет выполнять роль держателя.
4. Для защиты от ожога рук надеть перчатки из плотной ткани, а для защиты глаз — тёмные очки или сварочный щит.
5. Произвести спичками или зажигалкой розжиг оголённого конца.
6. Сварочный карандаш, который горит по принципу бенгальского огня, поднести к месту сварки и плотно удерживать в течение трёх секунд под углом 45−60º. За этот период свариваемая поверхность хорошо прогревается.
7. Шов нужно вести уверенно, справа налево. Сцепка металлов не осуществится, если вести быстро, шов просто зальётся шлаком. А если вести слишком медленно, то можно прожечь поверхность.
8. После того как шов проложен, горящий огарок выбросить на любую поверхность из негорючих материалов, чтобы он затух.
9. Остывший шов очистить от окалин.

Работая с приспособлением, следует помнить, что в сварке швы обрабатываются разными методами. Существуют следующие виды швов:

1. Горизонтальный. Этим способом материал соединяется чаще всего внахлёст. Заготовка укладывается на поверхность из негорючих материалов.
2. Вертикальный. Для этого метода используют специальную полочку, которая размещается под местом пайки, чтобы расплавленный металл не растекался.
3. Разрез металла. При этом методе шов нужно вести медленно, чтобы прожечь металл.

Принцип действия

Состоит карандаш из спрессованной смеси алюминия и окисла железа. При возгорании такого материала происходит обильное выделение тепла (экзотермическая реакция). С химической точки зрения идет восстановительная реакция Fe из оксида с участием Al. При разрыве молекулярных связей в оксиде и образуется выброс тепловой энергии.

Температура реагентов повышается до такой степени, что восстанавливаемое железо тут же переходит в жидкое фазовое состояние, или попросту плавится. Этот расплавленный металл проникает в отверстия, щели и трещины в соединяемых или ремонтируемых деталях и заполняет их.

Высвобождающиеся из молекул оксида атомы кислорода реагируют с алюминием, образуя окисел алюминия. Он играет роль флюса, препятствуя повторному окислению расплава и нагретых до температуры пластичности областей изделия.

Сварочный карандаш заключает в себе все необходимые компоненты для сварки:

• присадочный металл для формирования материала шва;
• флюс, защищающий сварочную ванну от кислорода и азота воздуха;
• источник тепловой энергии для расплавления металла.

По химическому составу карандаши могут различаться. Вместо алюминия в качестве восстановителя можно применять магний. Металл-восстановитель выбирают в зависимости от того, для сваривания каких сплавов предназначена конкретная модель карандаша.

В карандашах, предназначенных для сварочных работ по деталям большой толщины, в середине вставляют металлический стержень – его металл уйдет на формирование шовного материала.

Нагрев металла

Наиболее часто используемое средство разогрева поверхности – газовая горелка.

Работать она может на пропане или бутане. Но в домашних условиях вполне подойдет обычная паяльная лампа на газу.

Выполняя нагрев, следует контролировать свои действия, чтобы соединяемые элементы не начали плавиться. Для этого к поверхностям часто прикасаются припоем, чтобы своевременно заметить его плавление, подтверждающее достижение нужной температуры. Разогревая детали, пламя горелки необходимо отслеживать. Оно должно быть грамотно сбалансированным и отличаться ярко-синим оттенком, иметь небольшие размеры.