Что такое карандаш для сварки

Термитная сварка. Применение в промышленности и быту. Термитный карандаш

Термитная реакция (от древнегреческого therm – тепло) – процесс сгорания термита, состоящего из смеси алюминиевого (или магниевого) порошка с различными окисленными металлами (чаще всего это железо).

Реакция протекает с интенсивным выделением тепла. Температура горения термита составляет более 2300 градусов Цельсия и в результате его сгорания образуется металл и алюминиевый шлак. Если углубиться в историю открытия процесса, то впервые реакция была получена русским исследователем Н.Н. Бекетовым. Ученый практическое использование термита видел главным образом в получении сталей. Однако, популярной термитная реакция стала спустя почти полвека благодаря работам немецкого химика Ганса Гольдшмидта (буквально «золотых дел мастер»), который предложил использовать ее для сварки железнодорожных рельс. Гольдшмидтом была разработана технология сварки, начерчены чертежи тигля, в котором происходит сгорание высокотемпературной смеси.

Применение термитной сварки давала возможность получить прочный и надежный сварной шов без технологических непроваров, а эффективность метода позволила внедрить его в промышленных масштабах.

Сварка посредством алюминотермитной реакции применяется и сегодня в деле строительства железнодорожных полотен. Термитная сварка – простой и эффективный способ получения сплошных сварных соединений при минимальных затратах. Она также может быть использована для сварки арматурных стержней в строительстве, проводов линий электропередачи (ЛЭП), при ремонте и восстановлении крупногабаритных деталей из стали и чугуна. Наплавкой металла практикуют ремонт изношенных частей деталей. Например, так можно «нарастить» изношенный или сколовшийся зуб шестерни.

Термитную реакцию записывают следующей формулой:

Fe2O3 + 2Al =>Al2O3 +2Fe + 760 кДж, где

Fe2O3 – трехвалентный оксид железа ( визуально выглядит как обыкновенная ржавчина); 2Al – пудра из алюминия; Al2O3 – шлаковый состав; Fe – чистое железо.

Реакция протекает очень бурно и длится 15-30 с. Из одного килограмма термита получают 0,55 кг металла и 0,45 кг шлака. Для сварочных работ термитную смесь готовят преимущественно в следующих пропорциях:1/4 -порошкообразный Al и ¾ — железный окисел. Термит дополнительно легируют для получения сварного соединения с заданными мех. свойствами и наполняют стальными обрезками для увеличения количественного выхода расплавленных продуктов реакции.

Для формирования жидкого металла используются формы, состоящие из двух разъемных половин. Сварка производится литейным металлом, который оплавляет кромки деталей и заполняет зазор между ними. Величина зазора 10-15 мм.

Существует два способа сварки: первый позволяет экономить расход термита, второй – увеличить скорость работ.

В первом случае соединение , на которое предварительно установлена форма, подогревают горелкой, которая подводится через верхнюю ее часть, до Т- (850 -900) градусов Цельсия. По достижению температуры расплавленный состав выдерживается 5-6 с и спускается в форму.

Второй случай не предполагает применение предварительного нагрева (благодаря чему и экономия времени 15-20 мин.) свариваемого изделия газопламенной горелкой. Металл сварного соединения прогревается самим термитом, который сжигается в увеличенном количестве (в литейном производстве также используется подобный прием, когда кокиль нагревается самим металлом, например, при алюминиевом гравитационном литье). Здесь же сварное соединение формируется благодаря литью перегретого металла. Тигельная часть отделена от заливаемого объема металлической заслонкой. Толщина заслонки рассчитывается так, чтобы она расплавилась до окончания процесса.

Детали не должны содержать влаги. Вода спровоцирует выплеск металла. Операторы термитной сварки должны быть ознакомлены с правилами техники безопасности. Они должны использовать СИЗ: стойкие к высокой температуре прозрачные очки, специальную обувь, одежду, обработанную огнеупорным составом (читайте статью «СИЗ сварщика»).

Какой сварочный карандаш выбрать для моей работы?

Множество экстрапайков дурного качества попадают на прилавки. Мы не хотим, чтобы наши читатели тратили деньги на ветер, поэтому сейчас мы расскажем, какие марки лучше брать и для чего каждая из них больше подходит.

● Начнем с самой ходовой модели- термитный стержень Экстремал.

С ним можно работать на огромном количестве металлов и ему неважно, есть ли эмалированное покрытие или нет. Экстремал делает очень мощные швы, они сопоставимы со швами сварочного аппарата, разве что чуть-ч уть уступают по качеству

Цена около 200 рублей. Очень достойно. ● Экстрапайк. Цена этого прибора от 150 до 200 рублей. С ним легко заделать глубокие трещины и сквозные отверстия на предметах из алюминия, стали и пластика. Также с этим экстрапайком можно паять медные провода. Осуществляет лужение покрытий, поэтому работа на эмалированном покрытии для него не проблема.

● Следующее о чем мы расскажем- Нанопайк. Это самый универсальный термитный стержень из всех,

что мы показывали. С ним можно варить и паять на любых металлах, металлических сплавах и на неметаллических материалах. В составе Нанопайка вместо алюминия содержится магний, это не на что не влияет, просто интересный факт. Цена за упаковку 150 рублей. ● Следующее о чем мы расскажем- Нанопайк. Это самый универсальный термитный стержень из всех, что мы показывали. С ним можно варить и паять на любых металлах, металлических сплавах и на неметаллических материалах. В составе Нанопайка вместо алюминия содержится магний, это не на что не влияет, просто интересный факт. Цена за упаковку 150 рублей.

В целом очень большой выбор таких приборов для варки. Спрашивайте у продавцов, что лучше купить. Внимательно читайте описания на упаковке, там находиться важная информация.

Мини USB паяльник из грифеля карандаша своими руками

Привет всем самодельщикам и интересующимся. В этой статье я вам расскажу, как сконструировать мини USB паяльник из грифеля карандаша и из других подручных материалов своими руками.

Свойство графита проводить электрический ток используется давно, например, в электродвигателях используются графитовые щетки. Грифель современного карандаша имеет малое сопротивление и через него может проходить ток достаточный для свечения лампочки. При производстве карандашей сухой порошок графита смешивают с глиной и водой. Чем больше глины, тем тверже карандаш, больше графита — мягче грифель. После образования из смеси тестообразной пасты ее пропускают через формовочный пресс, получая тонкие липкие веревочки. Их распрямляют, разрезают по размеру, сушат и направляют в печь для обжига. Деревянные заготовки из кедра или сосны разрезают напополам по длине и вырезают канавку для грифеля. Обе половинки с грифелем затем склеивают. Дощечки разрезают на карандаши, внешняя их сторона полируется. Вот так изготавливают карандаш и его грифель. И так, удельное электрическое сопротивление графита равно 13 (Ом*мм2) / м при нормальной температуре (20 градусов). Ну хватит теории, пора перейти к самому изготовлению паяльника.Для изготовления паяльника мне понадобились:

Приборы и инструменты:1) Дрель,2) Клеевой пистолет и термоклей,3) Канцелярский нож,4) Изолирующая лента,5) Ножницы,6) Плоскогубцы.

Материалы:1) Деревянная дощечка,2) Ручка с нажималкой,3) Простой карандаш,4) USB кабель от зарядки телефона.

Сначала берем деревянную дощечку и разрезаем её острым канцелярским ножом.

Надо разрезать чтобы дощечка получилась круглой форму с диаметром, пролезавшим в авторучку.

С одной стороны сверлим отверстие сверлом, равный диаметром с грифелем карандаша.

Начинаем зачищать USB кабель от изоляции канцелярским ножом.

Берем ручку и освобождаем её от лишних нам деталей.

Пружинку от ручки надо оставить. Она нам ещё понадобится.

Суем наш USB кабель в ручку.

Пора отрезать лишние провода: зеленый и белый. Черный и красный не отрезаем.

В отверстие ручки заталкиваем нашу деревянную заготовку. У заготовки отверстие должно быть снаружи, а не внутри ручки.

Теперь надо зачистить оставшиеся провода от изоляции.

Теперь нам понадобится грифель карандаша. Для этого берем сам карандаш.

Отрезаем небольшую часть карандаша.

Теперь аккуратно, разрезая канцелярским ножом, достаем сам грифель карандаша.

Полученный грифель заталкиваем в отверстие деревянной заготовки. Главное, не сломать грифель, так что этот процесс надо выполнять аккуратно.

Красный провод заматываем на грифель.

Далее берем отложенную на потом пружинку от ручки.

Плоскогубцами загибаем её конец, как показано на фотографии.

Вдеваем пружину на грифель карандаша и клеевым пистолетом приклеиваем её на деревянную деталь.

Наматываем черный провод на пружинку и изолируем её термоклеем.

Для большей прочности наматываем нашу конструкцию изолентой.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Состав и характеристики

Термокарандаш — это стержень в форме цилиндра диаметром 12–16 мм и длиной 20–25 см. При его нагревании смесь, находящаяся под оболочкой, сгорает и выделяет количество тепла, достаточное для формирования сварочного шва в любых условиях. В процессе горения также выделяется много кислорода, эффективно поддерживающего пламя даже под водой. Поджечь карандаш можно открытым пламенем трех–четырех одновременно горящих спичек или простой зажигалки.

Конструкция термического карандаша включает сердечник на основе углеродистой стали и термит, который представляет собой наносимый на сердечник горючий состав. Сам термит состоит из измельченной железной окалины и алюминиевого порошка. Для придания этим составляющим твердой формы используется нитроцеллюлозный клей. На кончике карандаша есть затравка, изготавливаемая из опилок алюминия и бертолетовой соли — с ее помощью поджигается изделие.

Не пропустите: Выбираем надежный аппарат для сварки алюминия, советы по выбору и работам

Технические характеристики термитных карандашей могут различаться в зависимости от производителя. В целом эти изделия имеют следующие характеристики:

• время горения — до 20–30 секунд;
• температура сгорания — 2300–2900 °C;
• толщина свариваемых деталей — 0,3–6 мм;
• длина шва — 8–15 см в зависимости от типа и толщины свариваемого материала.

Особенности

Сварочный карандаш, как уже было сказано, является неполноценным аналогом сварки. Он оправдывает свое название и представляет собой вытянутую палку цилиндрической формы длиной от 7 до 20 см с одним заострённым кончиком. Средний вес – около 80 граммов (может варьироваться от 70 до 100 г). Диаметр стержня может быть от 4 до 16 мм. Снаружи карандаш покрыт защитной водонепроницаемой оболочкой, а внутри заполнен специальной прессованной порошковой смесью.

При горении эта смесь может достигать температуры 2900 градусов, и, как следствие, хорошо плавить металлы. Поэтому другое название этого «гаджета» – термокарандаш. Также называют его и термическим припоем.

Термокарандаш включает в себя ряд составляющих.

1. Зажигательная смесь, которая находится под «крышечкой» заострённого кончика.
2. Картонная гильза, которая, как очевидно, представляет собой часть внешней оболочки карандаша.
3. Уже вышеупомянутая зажигательная смесь, но которая находится внутри гильзы.
4. Часть гильзы, в которой ничего не находится. Она выполняет функцию ручки. Проще говоря, полость гильзы разделена на две части – полную и пустую.
5. Поверх гильзы находится оболочка-инструкция.
6. Поверх последней находится влагозащитное покрытие.

Создателем этой вещи является ученый и профессор Лебедев.

У данного предмета есть множество преимуществ, благодаря которым он является хорошо продаваемым.

1. Компактность. Термокарандаш лёгкий, он удобен при перемещении.
2. Простота в использовании. Достаточно его поджечь. Не требует особых условий эксплуатации.
3. Не требует множества затрат. Для его использования не нужно подключать электричество, он не требует заправки топливом.
4. Обладает устойчивым горением.
5. Способен достать до труднодоступных мест. Можно использовать для образования наклонных, вертикальных и горизонтальных швов.
6. Подходит для использования в отношении множества материалов.

Гореть подобный карандаш может около 30 секунд. Цена таких изделий может варьироваться от 50 до 200 рублей.

Где применяется экстрапайк

Сфера применения экстрапайка максимальна велика. Положение реставрируемой поверхности и окружающие условия абсолютно неважны для сварочного карандаша. Он прекрасно варит и паяет в вертикальной или горизонтальной позиции предмета. К тому же, погода для него тоже не имеет значения. Главное, поджечь его, а дальше дело пойдет, как по маслу. Советуем вам прикупить турбическую зажигалку, с ней у вас точно получиться паять в любых условиях.

Из-за такой простоты и автономности использования, сфера применения сварочных карандашей огромна. Если говорить конкретнее, он используется в данных областях:

● пайка медных проводов и других электронных компонентов;

● ремонт транспортных средств ;

● ремонт техники ;

● ремонт чугунных и бронзовых изделий;

● устранение утечек трубопровода;

● срочный ремонт в труднодоступных местах.

Не описать все места, где вы можете применить экстрапайк. Это напрямую зависит от вашей деятельности. Лучше прочтите ниже какой вид экстрапайка подойдет к вашей работе и есть ли такой вообще.

Правила безопасного пользования

Несмотря на крайнюю простоту своего устройства и применения, сварочные карандаши представляют собой реальную угрозу для здоровья, жизни людей и для сохранности материальных ценностей. Чтобы избежать трагических последствий, следует строго соблюдать меры безопасности:

• Тщательно подготовить рабочее место, убрать все горючие и легковоспламеняющиеся вещества и материалы.
• Надежно закрепить заготовки или ремонтируемое изделие в тисках, зажимах, струбцина и т.п. Варить на весу категорически недопустимо.
• Использовать для подкладок под шов и сварочных полок только негорючие материалы.
• Обязательно применение средств индивидуальной защиты: очки или маска сварщика, брезентовые рукавицы или спилковые перчатки — краги, плотная одежда и прочная обувь, не оставляющая открытых участков кожи.
• При поджиге и сварке следует прочно удерживать карандаш. Вести его вдоль линии шва плавно, без рывков. Ходить по мастерской с горящим карандашом недопустимо
• При сварке на вертикальных и наклонных поверхностях, а также при резке металла внимательно следить за тем, чтобы расплавленный металл не стекал в вашу сторону и не брызгал по сторонам.
• По окончании сварки огарок следует бросить в заранее подготовленное ведро с водой или с песком. В крайнем случае — на бетонный или земляной пол. Не покидайте рабочее место, не убедившись в том, что огарок прогорел полностью.

Правильное использование недорогого и простого в обращении варочного средства сделает работу с ним удобной и безопасной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

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.

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.

Изготовление своими руками

Подобные изделия можно купить в специализированных магазинах. Их стоимость относительно невелика. Но реально создать карандаш своими руками. Для этого потребуется найти основу — проволоку из углеродистой стали. Подойдет стержень обычного электрода, диаметром 3-5 мм, который следует освободить от обмазки. Делается это легким постукиванием молотка по всей длине электрода. Далее, стальная проволока режется на куски по 150 мм.

Металлическую основу необходимо снабдить другим покрытием. Свой самодельный состав должен включать 24% алюминиевых опилок и 76% железных окалин. Связующим звеном выступает клей «Момент» или аналогичные вещества. Смешивание можно производить в глиняной или стеклянной посуде.

Металлический стержень требуется окунуть в обмазочный состав, и вращательными движениями намотать средство на основу. Стремиться следует к образованию слоя покрытия в 5-7 мм с каждой стороны оси проволоки. Конец можно оставить свободным — за него будет удерживаться самодельный карандаш.

Второй конец служит местом розжига. Для этого необходимо создать затравку. В ее состав входит бертолетовая соль и алюминиевые опилки в соотношении 2 к 1. Скрепляется все это тем же клеем. Из смеси катаются шарики, которые крепятся на конец карандаша. Все это должно высохнуть в течение 20-30 минут, после чего можно тренироваться выполнять сварку.

Сварочные карандаши имеют свои недостатки: возможность вести шов только в течение 30 секунд, и работа с металлами, толщина которых не превышает 4 мм. Но несмотря на это, такое сварочное приспособление незаменимо в ситуациях, когда требуется быстро заварить отверстие или прикрепить отпавшую деталь. А простота использования позволяет работать им даже неспециалистам.

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.

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.

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.