ALUMINOTERMIA

SOLDAGEM POR ALUMINOTERMIA

SUMÁRIO:

1.0 Resumo........................................................................................................ 3

2.0 Introduçao.................................................................................................... 3

3.0 Desenvolvimento........................................................................................ 4

3.1 Descrição e definição........................................................................... 4

3.2 Equipamentos....................................................................................... 5

3.3 Caracteristicas e particularidades do processo................................ 6

3.4 Soldagem Thermit................................................................................. 8

3.5 Aspectos positivos e negativos do processo.................................... 9

3.6 Aplicações........................................................................................... 10

3.7 Cuidados adicionais........................................................................... 10

3.8 Anexos................................................................................................. 11

4.0- Conclusão................................................................................................ 13

5.0- Referencias bibliográficas..................................................................... 14

Resumo:

Este trabalho tem como objetivo demonstrar através de pesquisas as características metalúrgicas e mecânicas do processo, suas variantes, aplicações, vantagens e desvantagens da soldagem por aluminotermia.

Introdução:

Seu surgimento se deu no final do século XIX. O químico Hans Goldschmidt descobriu que a reação exotérmica entre o pó de alumínio e um óxido metálico pode ser iniciada por uma fonte externa de calor. Devido à grande quantidade de calor gerada no processo esta reação pode ser auto-sustentada, e pode ser com ou sem pressão. Para aplicações em soldagem, o metal de enchimento é obtido do metal líquido que se forma na reação química.

Este processo foi patenteado sob a denominação (classe 075 e subclasse 959) “thermit” pela empresa Goldschmidt AG (West Germany) (Orgotheus Inc., USA).

É um processo no qual se difere por se dar através de uma reação química entre materiais ferrosos ou não, e o alumínio. Esta sendo bastante utilizado em situações específicas onde outros processos conhecidos de soldagem não apresentariam a flexibilidade e condições adequadas para realização no campo. O processo produz coalescencia de materiais, pelo aquecimento dos mesmos.

Desenvolvimento:

Descrição e definição:

Aproveitamento do intenso poder redutor do alumínio para obtenção de metais. Por outras palavras, o processo aluminotérmico consiste basicamente na reação do alumínio com óxido metálico resultando no metal desejado e oxido de alumínio, com liberação de calor que provoca a fusão do metal.

"Por exemplo, a reação do alumínio com óxido de ferro, produz óxido de alumínio e ferro líquidos, com temperatura

de 3000°C (5400°F)" [Sheridan1996].

Por outro lado, a reação pode ser utilizada em um cilindro fechado, em bombas incendiárias e "foguetes pirotécnicos - fogos de festas" especiais para grandes alcances. Uma tocha de magnésio é utilizada para disparar o processo, com percloreto de amônia como oxidante.

Naturalmente, para estes casos, o uso é proibido e não se recomenda tentar a montagem, tanto pelo perigo que representa o seu manuseio, quanto pelos aspectos legais.

O óxido de ferro "perde seu oxigênio" para o alumínio e a reação que se segue é muito violenta e rápida, deixando o ferro fundido na base do cadinho.

Na reação que segue abaixo:

Óxido metálico + alumínio = metal + Óxido de alumínio + calor

Equipamentos:

O equipamento necessário para a realização deste processo constitui-se de um molde específico para determinada aplicação, que é feito de areia refratária e de um cadinho que é colocado acima do molde e onde ocorre a reação. O molde deve ter saídas para gases e permitir que o metal escorra sobre a área a ser trabalhada.

Características e particularidades do processo:

O processo aluminotérmico consiste fundamentalmente no fato de que uma mistura adequadamente preparada de alumínio e óxido de ferro pesado, após inflamação inicial reage de maneira exotérmica a temperatura relativamente alta. Devido ao desenvolvimento do calor, a reação se expande sem muita intensidade espontaneamente em um curto prazo de tempo sobre a mistura. O resultado desta reação é a precipitação de um metal puro e liquefeito e de escória também líquida de óxido de alumínio (que por ser mais leve aflorará acima do perfil a ser soldado para futura remoção). O metal em fusão obtido da reação é recolhido em uma forma envolvendo as extremidades dos trilhos a serem soldados. Estas extremidades são previamente limpas e aquecidas a uma temperatura conveniente e o calor introduzido pelo material fundido permite que as mesmas sejam unidas por um aço com características semelhantes aquelas do trilho.

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