Qu'est-ce que le guide de soudage exothermique ? - Processus et utilisations

Qu'est-ce que le soudage exothermique ?

Le soudage exothermique, également connu sous le nom de liaison exothermique, soudage aluminothermique (TW) et soudage aluminothermique, est un procédé de soudage qui utilise du métal en fusion pour joindre de façon permanente les conducteurs.

Le soudage exothermique est un procédé utilisé pour assembler des métaux similaires, tels que le cuivre à l'acier ou le cuivre au cuivre. Il utilise une réaction exothermique pour former une liaison moléculaire entre les deux pièces.

La connexion est réalisée dans un moule en graphite spécialement conçu. La soudure utilise une réaction exothermique de la thermite (métal en poudre) pour chauffer le métal. En termes simples, le processus exothermique implique une réaction chimique qui libère de la chaleur et ne nécessite aucune source de chaleur externe. La réaction chimique qui produit la chaleur est une réaction aluminothermique entre la poudre d'aluminium et l'oxyde métallique.

Procédé de soudage exothermique

Le processus de soudage exothermique est une méthode de connexion électrique du cuivre au cuivre ou du cuivre à l'acier dans laquelle aucune source extérieure de chaleur ou d'énergie n'est requise. Dans ce processus, un matériau de soudure spécial est placé dans un moule résistant aux hautes températures et enflammé.

Le processus d'allumage des particules crée une chaleur extrêmement élevée et du métal en fusion (réaction exothermique) jusqu'à 1400 degrés Celsius et produit un laitier de métal en fusion. Ce métal de cuivre liquide s'écoule dans la cavité de soudure, remplissant tout espace disponible et complétant la soudure.

La soudure est ensuite laissée refroidir et se solidifier avant d'être retirée du moule. Le moule est prêt pour la prochaine soudure après un bref nettoyage à la brosse. L'ensemble de ce processus ne prend que quelques secondes.

Les connexions soudées exothermiques produisent une connexion permanente, supérieure en termes de performances à tout connecteur de contact surface à surface de type mécanique ou à pression connu. Étant donné que la connexion produite est une liaison moléculaire, une connexion soudée de manière exothermique ne se desserrera pas ou n'augmentera pas sa résistance pendant la durée de vie de l'installation.

CARACTÉRISTIQUES

• Il a une conductivité électrique supérieure à celle des conducteurs eux-mêmes.
• Il ne corrode pas l'oxyde ou ne se dégrade pas avec le temps et résiste au couplage galvanique.
• Il est capable de résister à des décharges électriques répétées.
• Il n'augmente jamais sa résistance.
• Il a une résistance mécanique et à la compression plus élevée que les conducteurs eux-mêmes.
• Il offre une soudure permanente et une connexion à faible résistance, essentielles pour obtenir des résultats durables et fiables dans les mises à la terre

Il garantit les connexions les plus courantes non seulement entre les câbles en cuivre, mais également pour les rubans de soudure et les pièces métalliques en laiton, en acier inoxydable et les piquets de terre en acier cuivré.

Quand le soudage exothermique est-il utilisé ?

Le soudage exothermique est le plus couramment utilisé pour assembler de façon permanente des conducteurs en cuivre. C'est le seul moyen acceptable de coller du cuivre à un câble galvanisé. Il peut également être utilisé sur l'acier inoxydable, la fonte, l'acier, le laiton, le bronze, etc. Si vous joignez deux métaux différents, le soudage exothermique est une bonne option.

Procédé de soudage exothermique

Étape 1 : Portez toujours des lunettes et des gants de protection lorsque vous travaillez avec des produits de soudage exothermiques.

Étape 2 : Rassemblez tout le matériel et l'équipement/accessoires appropriés pour le type de connexion que vous effectuez. Le système de soudage typique nécessite un moule en graphite, une poignée de serrage, du matériel de soudage, une brosse à poils naturels pour le nettoyage du moule, une brosse métallique pour le nettoyage/la préparation des conducteurs, un allumeur à silex et un chalumeau au propane. Vérifiez que le moule en graphite n'est pas usé ou cassé, ce qui pourrait entraîner une fuite de métal fondu.

Étape 3 : Faites glisser la pince de la poignée dans les trous pré-percés avec la bonne orientation pour les vis à oreilles. Serrez les vis de serrage sur le moule et fermez les poignées pour bien verrouiller le moule. Effectuez des ajustements pour serrer/desserrer la pince de la poignée.

Étape - 4 : Le matériel à souder (câble, tige, ruban) doit être propre et sec à l'aide de la brosse incluse dans le jeu d'accessoires. Ainsi, la couche d'oxyde et les impuretés superficielles sont éliminées. Étant donné que le moule en graphite absorbe également l'humidité, celle-ci doit être éliminée par préchauffage avec un chalumeau à gaz pour éviter une soudure poreuse. Une fois la première soudure effectuée, il n'est pas nécessaire de réchauffer le moule si la soudure suivante est effectuée dans les 15 minutes car elle conserve la chaleur générée précédemment.

Étape - 5 :Placer les conducteurs dans le moule et fermer les pinces à poignée pour éviter les fuites de matière lors de la réaction.

Veuillez noter – S'il y a même un écart mineur entre les deux conducteurs, appliquez un composé d'étanchéité aux endroits où les conducteurs s'évanouissent, sinon au moment du soudage, la poudre se répandra sous forme de flamme, ce qui entraînera un mauvais joint

Étape 6 : Obstruer le trou du robinet avec le disque métallique. Videz le contenu de l'emballage du mélange de soudage.

Étape - 7 : Videz 50 % de la poudre de départ au-dessus de la poudre de soudure exothermique (ne mélangez pas, dispersez simplement), puis fermez la bouche du moule, puis le reste de la poudre de départ à 50 %, saupoudrez-la sur la bouche du moule à proximité du petit trou donné sur le dessus de la bouche du moule.

Étape - 8 : Allumez la poudre de départ étendue sur le dessus/côté du moule à l'aide des allumeurs à silex. Une fois démarrée, la réaction prendra 3-4 secondes pendant lesquelles il est recommandé de se tenir à l'écart du moule.

Étape - 9 : Après au moins 2 minutes de collage, ouvrez le moule en dévissant la poignée. Retirez le moule du joint et nettoyez le joint pour tout laitier. Une fois ouvert, nettoyez le laitier collé au moule avec l'outil approprié et nettoyez les cavités. Le moule sera maintenant prêt à être réutilisé sans avoir à le réchauffer car il est déjà chaud.

ENTRETIEN ET STOCKAGE

• La moisissure convient généralement pour 50 à 60 connexions dans des conditions de terrain.
• L'équipement est fragile et doit être manipulé avec précaution pendant son utilisation.
• Le nettoyage des moules doit être effectué à l'aide d'une brosse/outil approprié une fois que le moule est raisonnablement froid après un processus de soudage. Évitez de nettoyer les moules à chaud.
• Le nettoyage de la cavité doit être effectué avec soin pour éviter tout dommage/écaillage.
• À la fin de la tâche, le moule doit être bien nettoyé de l'intérieur et de l'extérieur à l'aide d'un chiffon doux. Il doit être correctement emballé dans un emballage en plastique à bulles lors de son stockage.
• Les moules et la poudre de soudure doivent toujours être stockés dans des endroits frais et secs.
• Tous les outils et accessoires doivent être nettoyés avant d'être stockés pour être réutilisés en toute sécurité.

Applications

Le soudage exothermique est généralement utilisé pour souder des conducteurs en cuivre, mais convient au soudage d'une large gamme de métaux, notamment l'acier inoxydable, la fonte, l'acier commun, le laiton, le bronze et le Monel. Il est particulièrement utile pour assembler des métaux différents.

En raison de la bonne conductivité électrique et de la grande stabilité face aux impulsions de court-circuit, les soudures exothermiques sont l'une des options spécifiées par le §250.7 du Code électrique national des États-Unis pour les conducteurs de mise à la terre et les cavaliers de liaison.

Il s'agit de la méthode de liaison préférée et, en fait, du seul moyen acceptable de liaison du cuivre à un câble galvanisé.

Le NEC n'exige pas que ces connexions soudées exothermiquement soient répertoriées ou étiquetées, mais certaines spécifications techniques exigent que les soudures exothermiques terminées soient examinées à l'aide d'un équipement à rayons X.

Une soudure exothermique a une résistance mécanique plus élevée que les autres formes de soudure et une excellente résistance à la corrosion. Elle est également très stable lorsqu'elle est soumise à des impulsions de court-circuit répétées et ne souffre pas d'une résistance électrique accrue pendant la durée de vie de l'installation.

Vidéo de soudage exothermique