铝热焊简介
铝热焊作业指导书
汇报人：XXX 20XX-XX-XX
目录
• 铝热焊工艺介绍 • 铝热焊设备及材料 • 铝热焊操作流程 • 铝热焊质量控制 • 铝热焊安全及防护 • 铝热焊实例展示及分析
CHAPTER 01
铝热焊工艺介绍
铝热焊的定义和原理
铝热焊的定义
铝热焊是一种利用铝热反应产生的高温进行焊接的方法，常用于金属材料的 连接。
，产生足够的热量和温度将两 块金属板焊接在一起。
铝热焊材料选择
铝热焊剂型号选择
根据待焊接的金属板的材 质、厚度等因素选择合适 的铝热焊剂型号。
引燃剂型号选择
根据铝热焊剂的型号选择 合适的引燃剂型号，确保 能够成功引燃铝热焊剂。
其他材料选择
根据实际需要选择合适的 混合器、喷枪、火柴等辅 助材料。
铝热焊材料的储存和使用
CHAPTER 06
铝热焊实例展示及分析
铝热焊实例一：高铁轨道焊接
总结词
高效、稳定、安全
详细描述
高铁轨道焊接是一项重要的工程，要求高效、稳定和安全。铝热焊作为一种高效的焊接方法，在高铁轨道焊接 中得到了广泛应用。通过合理的工艺和操作规程，能够实现高质量的焊接效果，保证高铁的安全和稳定运行。
铝热焊实例二：石油管道焊接
铝热焊剂储存
引燃剂储存
混合器使用
喷枪使用
安全措施
铝热焊剂应存放在干燥 、阴凉的地方，避免阳 光直射和高温。
引燃剂应存放在远离明 火和高温的地方，避免 阳光直射和高温。
在使用混合器前，应先 检查混合器是否完好无 损，然后将铝热焊剂和 引燃剂按照规定的比例 放入混合器中，轻轻摇 晃或搅拌，使其充分混 合。
铝热反应原理
铝热反应是利用铝的氧化还原反应释放大量热能，将金属熔化形成接头。
放热焊接铝热焊接是同一种原理--北京天元华通
放热焊接铝热焊接是同一种原理字体大小：大 - 中 - 小tianyuanhuatong发表于 10-08-24 10:13 阅读(29) 评论(0)铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。
可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高热条件下发生的反应。
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。
他又是放热反应广泛用在放热焊接中。
简介实验装置铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。
可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高热条件下发生的反应。
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应实验原理。
由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。
实验反应化学方程式:氧化铁:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe四氧化三铁:效果8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe二氧化锰:4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn五氧化二钒：10Al+3V2O5=6V+5Al2O3(反应条件都为高温)实验操作：1.取一张圆形滤纸，倒入炒干的氧化铁粉末，再倒入铝粉。
2.将两者混合均匀。
用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水铝热反应润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。
3.架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉末和铝粉放在纸漏斗中，，并在混合物中间插一根镁条，点燃引火粉，观察发生的现象。
4.可以看到剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中，待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以看到，落下的是铁珠，这个反应叫铝热反应。
反应生成铁和氧化铝。
利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应.例如,在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起.此外，铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元素（如锰等）的氧化物置换出该金属元素。
铝热焊资料
铝热焊用化学反应热作为热源的焊接方法。
焊接时，预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝粉和氧化铁粉混合物（称铝热剂）放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣(主要为Al2O3)，注入铸型。
液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。
为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分，常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。
铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点，常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。
钢轨铝热焊接就是将铝粉、氧化铁和其他合金添加物配制成的铝热焊剂放在特制的反应坩埚中，用高温火柴点燃引发铝热反应。
在反应过程中，放出大量的热熔化合金添加物，与反应生成的铁形成为钢液，由于其密度大沉于坩埚底部，反应生成的熔渣较轻而浮在上部，在很短时间内，高温的铝热钢水熔化坩埚底部的自熔塞，浇注到与钢轨外形尺寸一致的砂型和局部预热待焊钢轨形成的封闭空腔中，同时铝热钢水本身又作为填充金属，与熔化的钢轨共同结晶，冷却，将两段钢轨焊成整体。
钢轨铝热焊的主要特点： 4.1.1、设备特点钢轨铝热焊接充地利用了原料的化学反应放热，因而不需要或只需要一个很小的激发反应就可实现铝热钢水的生成，完成钢轨铝热焊接接头的所需要设备总重约600Kg，最重设备不超过85Kg，特别适合现场流动作业。
4.1.2、接头平顺性高钢轨铝热焊接过程没有顶锻，接头的平顺性仅取决于对轨精度，现场铝热焊施工工艺流程图1轨端干燥→轨端除锈去污→调整轨缝→钢轨对位安装砂模→涂封箱泥调节火焰→钢轨预热→安装坩埚→点火浇注→填写记录→按时拆模→及时推镏→切开柱基→保温拆架→冷却打磨→探伤检查→施工准备5而且焊后无需对接头进行校直，接头的平顺性高。
4.1.3、作业时间短钢轨铝热焊接过程中，对断面清理的要求低，每个铝热焊接接头从准备到最后的打磨完工，可在一个小时内完成。
修复断轨焊接两个焊接接头可以一个半小时内完成。
4.1.4、焊接占用空间小钢轨铝热焊接过程时，接头横向间隙大于50cm即可，特别适合于道岔焊接。
Thermit铝热焊培训讲义
铝热焊一次性耗材
• 铝热焊剂 • 一次性坩埚 • 铝热焊砂型 • 高温火柴 • 封箱砂
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铝热焊主要辅助工具一
夹紧装置
预热枪及调节手柄
氧气丙烷气胶管
预 热 枪 支 架 丙烷、氧气表总成
三片模模板
24
铝热焊辅助工具二
尖点塞尺
一 米 直 尺
对
轨
架
与
棘
坩
轮
埚
扳 手
多 用Βιβλιοθήκη 盖塞钢尺
楔
灰渣盘
25
铝热焊辅助工具三
德国施密特钢轨技术（昆山）有限公司
SKV-E铝热焊工艺
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目录
一、铝热焊的起源与发展 二、铝 热 焊基本 原 理 三、铝热焊劳动保护 四、铝热焊操作工艺 五、安全注意事项 六、其它铝热焊产品和工艺简介 七、铝热焊常见缺陷分析
一、铝热焊起源与发展
早在100多年前，德国 化学家汉斯.高德斯密特 (Hans Goldschmidt)应 用铝和氧化铁进行化学反 应还原出铁的原理发明了 铝热焊技术，并应用於钢 轨接头的焊接。
12
秒表及5度墨镜
四、铝热焊操作工艺
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1、准备工作
工艺流程
2、干燥钢轨
3、除锈去污
4、对 轨
8、预热
7、封箱
6、夹具安装
5、砂模安装
9、坩埚使用
10、点火
11、铝热反应
12、拆模
14、打磨
13、推瘤
16
1、准 备 工 作
• 物品准备 • 线路准备 • 钢轨准备
17
物品准备
１．焊接前专人清点铝热焊剂耗材、工具和设备等物品．
钢轨铝热焊剂
钢轨铝热焊剂
钢轨铝热焊剂是一种用于焊接钢轨和铝材的热焊剂。
它主要由铝粉、氧化铝、硅粉、钠铝铁矿等组成。
热焊剂会在高温下熔化，形成液态焊渣，通过它与工件表面的接触，形成稳定的焊接界面。
钢轨铝热焊剂具有良好的焊接性能和耐久性。
它可以在不加压的情况下进行焊接，并且焊接后的接头强度高、密封性好，能够满足钢轨和铝材的连接需求。
另外，热焊剂还具有耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下长时间使用。
使用钢轨铝热焊剂进行焊接时，需要先将工件表面进行预处理，去除杂质和氧化层，然后将热焊剂均匀涂抹在焊接面上。
接下来，在加热的条件下，热焊剂会熔化并与工件表面发生反应，形成焊接接头。
最后，待焊接接头冷却后，即可得到稳定的焊接连接。
总的来说，钢轨铝热焊剂是一种可靠的焊接材料，能够实现钢轨和铝材的有效连接，在铁路、地铁、交通运输等领域有广泛应用。
铝热焊简介（精品）
精打磨后的焊接接头应满足以下要求：
(1)不应出现裂纹；
(2)可出现 1 个最大尺寸为 1mm 的气孔；
(3)在轨头下鄂与焊筋边缘交界处半径为 2mm 的区域内，可出现 1 个最大尺 寸为 lmm 的气孔、夹渣或夹砂；
(4)焊接接头焊筋表面应满足最多可出现 3 个最大尺寸不超过 2mm 的气孔； 焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的尺寸应符合下表的规定，这些缺陷不应侵入钢轨的 横断面内；
3．焊后处理
浇注 1 分钟后移去坩埚，5 分钟后拆除侧模板、央紧装置及底模板，及时将 轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。当焊后 20 分钟后，可对焊接接头进 行粗打磨，温度将至常温时方可进行精打磨，精打磨至 0～+0.3mm，不能低凹， 时速 200km 以上线路打磨要求为 0～+0.2mm，精打磨后钢轨表面要求整洁、平滑， 焊缝两侧 100mm 范围内不得有明显的压痕、碰痕、划伤等缺陷。
二、铝热焊的适用范围
铝热焊接属于一种古老的焊接方法，目前主要应用于钢轨的连接及钢筋、导 线和大断面铸锻件的焊接和维修。
三、铝热焊接材料及设备铝热焊接所使用的材料主要包括热剂、型砂和铸型、 封箱材料及高温火柴等。其中热剂主要由铝粉、氧化铁、铁屑和铁合金、石墨等 组成；型砂和铸型一般是由耐火度高的石英砂、膨润土和水玻璃等混合而成，型 砂要求成形性好，耐高温且透气性好；铸型包括用来形成焊缝、预热及浇注系统 等部分的型腔，铸型一般是用型砂制造的砂型，也有使用石墨型的。所使用的设 备为坩埚、预热工具、装夹工具、支架和整修工具等；造型设备包括模型、轮辗 式混砂机、恒温干燥箱等。
焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的最大尺寸为 当缺陷面积每平方毫米小于等于 l0mm 时，缺陷深度小于等于 3mm； 当缺陷面积每平方毫米小于等于 15mm 时，缺陷深度小于等于 2mm； 当缺陷面积每平方毫米小于等于 20mm 时，缺陷深度小于等于 lmm； 五、铝热焊的安全操作技术 1．从事铝热焊人员应经过专门培训，掌握焊接安全技术，经考试合格方可 进行操作； 2．施工点附近不应有挥发、易燃、易爆物品； 3．存放铝热焊材料的房间应配置干燥剂及干湿温度计，保证其环境相对湿 度不大于 60％； 4．工件预热前，工人必须戴防护镜，以防伤眼睛； 5．坩埚安装必须按说明书进行； 6．点火浇铸人员必须佩戴防火手套、护目镜、防护衣，防止烫伤； 7．拆模前周围人员必须远离焊接处，防止铁水烫伤人员。铁水要统一处理， 不能随便丢弃；推瘤前要检查机子是否运转正常； 8．打磨时人员必须佩戴护目镜、防护衣、面具安全帽、隔热手套。
铝热焊接技术
铝热焊接技术铝热焊接技术是一种常见的金属焊接方法，广泛应用于工业生产和建筑领域。
它通过加热和融化铝材料，然后再将其冷却固化，以达到焊接的目的。
铝热焊接技术具有许多优点，如焊接强度高、焊接过程简单、焊接速度快等。
下面将详细介绍铝热焊接技术的原理、应用和发展趋势。
一、原理铝热焊接技术的原理是利用高温将铝材料加热至熔点，并将其与其他铝材料或金属材料接触，然后冷却固化，形成焊接接头。
在焊接过程中，需要使用适当的焊接电流和焊接时间来控制焊接温度和焊接速度，以确保焊接接头的质量。
铝热焊接技术主要有两种方法：气体保护热焊接和电弧热焊接。
气体保护热焊接是通过气体保护剂（如氩气）来保护焊接区域，防止氧化和污染。
电弧热焊接是通过电弧加热来融化铝材料，并形成焊接接头。
二、应用铝热焊接技术在工业生产和建筑领域有广泛的应用。
在工业生产中，铝热焊接技术常用于焊接铝合金零件、铝制容器和管道等。
它可以提高焊接接头的强度和密封性，确保产品质量。
在建筑领域，铝热焊接技术常用于焊接铝窗、铝门和铝幕墙等。
它可以使建筑材料具有更好的整体性能和美观性。
三、发展趋势随着科学技术的不断进步，铝热焊接技术也在不断发展。
目前，一些新的铝热焊接技术已经应用于实际生产中。
例如，激光热焊接技术可以实现高精度焊接，提高焊接接头的质量；摩擦热焊接技术可以实现连续焊接，提高焊接效率。
此外，还有一些新材料和新工艺被应用于铝热焊接技术中，以进一步提高焊接接头的性能。
铝热焊接技术是一种重要的金属焊接方法，具有广泛的应用前景。
在未来，随着科学技术的不断进步，铝热焊接技术将会得到更多的发展和应用。
我们期待着铝热焊接技术在各个领域的进一步突破，为工业生产和建筑领域带来更多的创新和发展。
轨道施工技术.铝热焊
轨道施工技术
• 封箱 • 封箱是铝热焊的关键工序，如封箱控制不好则可能造成漏 • • • • • • • •
锅。 预热火焰调节 调节乙炔压力至0.1Mpa, 调节氧气压力0.35Mpa，火焰心 调节乙炔压力至0.1Mpa, 调节氧气压力0.35Mpa，火焰心 长度15-20mm.预热过程时必须随时观察预热情况，温度 长度15-20mm.预热过程时必须随时观察预热情况，温度 为950-1000℃，钢轨呈亮黄色。预热5min后，迅速关掉 950-1000℃，钢轨呈亮黄色。预热5min后，迅速关掉 燃烧器，安装坩埚。 点火及焊剂反映 预热结束30s内，采用高温火柴点燃焊剂。，盖上坩埚盖 预热结束30s内，采用高温火柴点燃焊剂。，盖上坩埚盖 子。一般焊剂反应时间15s左右，镇静时间18s。 子。一般焊剂反应时间15s左右，镇静时间18s。 点燃焊剂后人员应在3m以外，以保证人身安全。 点燃焊剂后人员应在3m以外，以保证人身安全。 浇筑5min后去除坩埚及灰渣盘，4.5min后去除侧模。 浇筑5min后去除坩埚及灰渣盘，4.5min后去除侧模。 推瘤及打磨：同气压焊。 探伤：同气压焊。 探伤：同气压焊。
轨道施工技术
• 质量缺陷及防治措施 • 气孔 • 焊缝表面有气孔。严重时呈蜂窝状，可能在焊缝的任何部 • • • • •
位出现。 主要原因为坩埚或封箱受潮、钢轨端面未清理干净。焊接 过程中有潮气或水。 预防措施：对坩埚和封箱认真检查，受潮者一律不得使用； 认真对钢轨断面进行打磨清理，下雾天、小雨天或湿度饱 和的天气不进行焊接作业。 夹渣 断口处出现不规则形状的夹杂，呈暗灰色，可能在焊缝的 任何部位出现。 主要原因为易熔赛打开过早，焊渣和铁水未来得及分离。 氧化皮或其他杂物掉进焊缝，预热过火轨端熔滴，轨端不 洁等。
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铝热焊简介
一、铝热焊的工作原理及特点
铝热焊一般是利用金属氧化物和铝之间的铝热反应所产生的过热，熔敷金属来加热工件的填充接头而完成焊接的一种方法。
铝热焊的工作原理是焊接前在坩埚中装以热剂，用高温火柴点燃从而引起剧烈的化学反应，当热剂钢水和熔渣分离，将热剂钢水浇注到铸型中，冷却凝固后，形成铝热剂焊接接头，完成焊接。
其特点设备简单、投资少，焊接操作简单，适合野外作业，但由于类似铸造工艺方法，因此焊缝组织、性能均较差，必要时应采取一定的热处理措施，以保证质量。
二、铝热焊的适用范围
铝热焊接属于一种古老的焊接方法，目前主要应用于钢轨的连接及钢筋、导线和大断面铸锻件的焊接和维修。
三、铝热焊接材料及设备铝热焊接所使用的材料主要包括热剂、型砂和铸型、封箱材料及高温火柴等。
其中热剂主要由铝粉、氧化铁、铁屑和铁合金、石墨等组成；型砂和铸型一般是由耐火度高的石英砂、膨润土和水玻璃等混合而成，型砂要求成形性好，耐高温且透气性好；铸型包括用来形成焊缝、预热及浇注系统等部分的型腔，铸型一般是用型砂制造的砂型，也有使用石墨型的。
所使用的设备为坩埚、预热工具、装夹工具、支架和整修工具等；造型设备包括模型、轮辗式混砂机、恒温干燥箱等。
四、铝热焊焊接工艺目前铝热焊主要用于钢轨的焊接。
1．焊前准备
检查预铝热焊剂是否密封包装，储藏环境干燥，包装标记足否明确。
砂模应预制好，并与待焊钢轨断面吻合；包装上有标记．便于识别产品类型，生产日期；不得受潮、破损、开裂；坩埚使用前不得受潮、破损、开裂。
配备限制钢水飞溅的坩埚盖；坩埚底部易熔塞用来控制钢水流下的时间，必须保持完好状态。
检查待焊钢轨端面是否平直，端面不平度不得大于2mm；钢轨不能有损伤、裂纹等；
去除钢轨端面及距轨50mm范围内的油、锈和切割时残留下的熔渣。
2．组装焊接
根据工艺要求要预留轨缝，为避免由于焊缝收缩造成的低接头(顶面下凹)，在固定钢轨时要留有一定的预拱度，其大小要根据焊接工艺和焊接时钢轨的支撑条件而定。
装夹铸型时要将铸型中心与轨型中心固定好，用专用卡具卡紧。
然后用封箱砂或封箱泥膏将铸型间和铸型与钢轨的接合处封严，避免钢水泄露。
浇铸前应当钢轨端部进行预热，一般的预热方法要用气体火焰将钢轨端部预热到800～1000℃，为防止钢轨端部发生预热氧化，不得使用氧化焰，应使用中性焰进行预热。
使用坩埚前需检查坩埚．受损、受潮的坩埚不能使用。
需清除坩埚内的杂物，易熔塞表面须干净。
坩埚清理完后，从焊剂包中去取出焊剂，混合均匀后(反复倾倒三次)，将焊剂旋转倒入坩埚中，并使其顶部形成锥形，插入高温火柴，盖上坩埚盖，预热完成后，立即放入分流塞并将坩埚安置在砂模侧模板顶部定位槽内。
焊剂高温反应时间一般为8～15s，镇静时间为8～18s(若大于30s，燃烧不均匀)。
焊剂反应及浇注过程中操作者应该距离坩埚3m以上的距离，确保人身安全。
反应完成后，如果钢水不能漏下来，应该让钢水在坩埚中冷却20分钟后才能移动坩埚。
3．焊后处理
浇注1分钟后移去坩埚，5分钟后拆除侧模板、央紧装置及底模板，及时将轨面清理干净，防止推瘤时残渣拉伤轨面。
当焊后20分钟后，可对焊接接头进行粗打磨，温度将至常温时方可进行精打磨，精打磨至0～+0.3mm，不能低凹，时速200km以上线路打磨要求为0～+0.2mm，精打磨后钢轨表面要求整洁、平滑，焊缝两侧100mm范围内不得有明显的压痕、碰痕、划伤等缺陷。
4．焊后检验
精打磨后的焊接接头应满足以下要求：
(1)不应出现裂纹；
(2)可出现1个最大尺寸为1mm的气孔；
(3)在轨头下鄂与焊筋边缘交界处半径为2mm的区域内，可出现1个最大尺寸为lmm的气孔、夹渣或夹砂；
(4)焊接接头焊筋表面应满足最多可出现3个最大尺寸不超过2mm的气孔；焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的尺寸应符合下表的规定，这些缺陷不应侵入钢轨的横断面内；
焊筋表面夹渣或夹砂等缺陷的最大尺寸为
当缺陷面积每平方毫米小于等于l0mm时，缺陷深度小于等于3mm；
当缺陷面积每平方毫米小于等于15mm时，缺陷深度小于等于2mm；
当缺陷面积每平方毫米小于等于20mm时，缺陷深度小于等于lmm；
五、铝热焊的安全操作技术
1．从事铝热焊人员应经过专门培训，掌握焊接安全技术，经考试合格方可进行操作；
2．施工点附近不应有挥发、易燃、易爆物品；
3．存放铝热焊材料的房间应配置干燥剂及干湿温度计，保证其环境相对湿度不大于60％；
4．工件预热前，工人必须戴防护镜，以防伤眼睛；
5．坩埚安装必须按说明书进行；
6．点火浇铸人员必须佩戴防火手套、护目镜、防护衣，防止烫伤；
7．拆模前周围人员必须远离焊接处，防止铁水烫伤人员。
铁水要统一处理，不能随便丢弃；推瘤前要检查机子是否运转正常；
8．打磨时人员必须佩戴护目镜、防护衣、面具安全帽、隔热手套。