Термитная сварка в домашних условиях. изготовление термитного карандаша своими руками

Что это такое?

Сварочный карандаш – это не что иное как тонкий цилиндр с весьма умеренной длиной – всего 170 мм. Состав устройства сложный: основная часть – это металлический стержень, который выполняет роль припоя.

Этот стержень туго набит специальным спрессованным горючим составом, который при горении работает на формирование сварочной ванны и оплавление металлических кромок.

При сгорании стержня кислород отлично держит пламя, которое очень устойчиво при любых условиях, вплоть до подводной сварки. Затушить его невозможно, ему нужно дать догореть самому.

Покрывающая часть предназначена для формирования температуры плавления с защитным облаком, которое тормозит вредное воздействие внешней среды на взаимодействие металлов во время рабочего процесса.

Инструкция сварочного карандаша.

Этот великолепный гаджет способен работать при высочайших температурах – вплоть до 2900°С, поэтому его иногда называют термокарандашом. Он предназначен для сварки металлов и пайки алюминия и медных сплавов.

Использование устройства – супер-простое, это одна из его самых выигрышных сторон. Чтобы начать работу, достаточно поджечь один из концов цилиндра и приложить к соединяемым поверхностям. Для формирования шва его нужно вести просто вдоль соединения.

Еще одна функция – резка прутков и металлических пластин. В этом случае сварочный карандаш поджигают и продавливают нужно место или линию.

Что это такое

Внешне сварочный карандаш Лебедева похож на стальной стержень с заостренным концом. Это сгораемый пенал, заполненный утрамбованным порошком. Для безопасности конструкция оснащена держателем, его можно надевать с любой стороны стержня. Основные конструктивные элементы:

• водонепроницаемая защита (на ней делается маркировка);
• гильза из картона или плотной бумаги;
• термитная смесь;
• компоненты экзотермической реакции (припой и флюс);
• крепление для держателя (крышки).

Основные конструктивные элементы сварочного карандаша

В состав термитной смеси входят горючие компоненты, обеспечивающие необходимую для расплавления припоя и флюса температуру. Когда ее разжигают с помощью спичек, возникает окислительная реакция. На кончике появляется восстановленный жидкий металл под слоем шлака. Когда эти горячие компоненты переносят на поврежденную область, формируется сварочный шов.

В среднем стержнем можно пользоваться порядка 20 секунд. Необходимо соблюдать безопасность: температура в зоне разогрева достигает 3000 градусов. В состав термической смеси могут входить марганцевые стали, легированные: оловом, медью, хромом, никелем, кремнием.

Принцип работы такой же, как у сварки. Отличие в том, что область обработки карандашом – незначительная, затруднено расслоение сплава на металл и шлаки, поэтому образуется хрупкий шов, что-то среднее между сваркой и пайкой. Стержень подходит для экстренных случаев, используется в труднодоступных местах. В качестве эквивалентной замены электродов его рассматривать нельзя.

Как работает карманный сварщик

Сварочный карандаш – это сплав алюминия и железного окисла. Если поджечь этот состав, начинается экзотермический процесс с образованием высокой температуры . Причём температура составляющих смеси настолько поднимается, что они начинают плавиться, металл в жидком состоянии проникает в выбранном вами направлении, а после застывает, образуя более или менее прочное соединение, способное «дожить» до применения настоящей сварки.

ФОТО: stankiexpert.ruВ своём составе карандаш для сварки имеет присадку для образования шва, флюс для защиты от проникновения азота и кислорода и основу для химической реакции процесса плавления

В зависимости от производителя состав таких устройств будет незначительно отличаться. Иногда вместо алюминия добавляют магний. Будет меняться и вид металла-восстановителя.

Есть в продаже карандаши, задача которых работать с крупными деталями. В них в центре добавляют дополнительный стержень для объёмного сварочного шва.

Меры предосторожности при использовании сварочного карандаша

Карманная сварка – травмоопасный инструмент, и нужно относиться к нему с должным уважением. На месте работы следует убрать подальше всё, что может легко воспламениться. Заготовку для сварки  нужно зафиксировать в струбцине или зажиме, ни в коем случае нельзя варить, держа детали в руках.

Руки и глаза нужно защитить специальными перчатками и очками. Карандаш следует держать только за металлическую ручку. Если детали находятся под наклоном, следите, чтобы расплавленный алюминий не падал вам на ноги.

И ещё немного практических рекомендаций в этом видео:

Watch this video on YouTube

Предыдущая ИнженерияСептик септику рознь, или Как не потерять деньги
Следующая ИнженерияРозетки с таймером: какие бывают, для чего нужны и как пользоваться

Технология работы сварочным карандашом

Для того, чтобы производить сварочные или паяльные работы с помощью сварочного карандаша необходимо соблюдать инструкцию, которая не требует особенных профессиональных навыков и крайне проста:

• разрывается контрольная лента на упаковочной обертке, при срывании ленты открывается крайняя кромка карандаша;
• снять металлическую крышку и одеть ее на задний торец карандаша в качестве рукоятки при поджигании;
• необходимо подвести карандаш к месту резки и поджечь фитиль запала, для поджига можно использовать зажигалку;
• уже горящий карандаш сварщика нужно плотно прижать к тому месту, откуда должна начаться сварка или резка металлической поверхности. Необходимо выдержать 3-4 секунды для того, чтобы металл прогрелся, а после этого, перемещая карандаш, произвести резку или сварку;
• после этого карандаш можно кинуть на слой негорючего материала( бетон) или в воду. Карандаш сгорит до металлической рукоятки-крышки.

Необходимо так же помнить о том, что карандаш для сварки металла при высокой температуре горения может прожечь поверхность, которую нужно было варить.

Для каждой поверхности есть карандаши различных диаметров с присадками, которые несколько снижают температуру горения и препятствуют прожиганию.

В состав сварочного карандаша входят металлические оксиды, которые при горении создают слой шлака над сварным швом (только в карандашах большого диаметра, которые используются для сварки).

Такое новшество используется для того, чтобы потом защитить слой расплава от окружающего воздуха из атмосферы

Это обусловлено тем, что сварка карандашом может быть произведена относительно поверхностей, где важно качество шва и его прочность

Попадания воздуха недопустимо, так как это может разрушительно менять структуру металла в расплаве.

С какими металлами может работать?

Карандаш для сварки может качественно взаимодействовать со многими материалами, тем самым выставляя себя в качестве универсального средства для выполнения мелкого ремонта в условиях невозможности применения специализированного сварочного оборудования. Таким образом, если в дороге какая-либо деталь автомобиля вышла из строя, к примеру, глушитель, то образовавшееся в нем отверстие можно успешно отремонтировать, имея при себе сварочный карандаш.

Материалы:

• Сталь;
• Чугун;
• Железо;
• Дюраль и алюминий;
• Бронза;
• Медь;
• Керамика;
• Латунь;
• Шифер;
• Термостойкая пластмасса;
• Нержавеющая сталь;
• Оцинковка.

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.

Изобретение карандаша

В конечном итоге, данные технологии привели к рождению идеи компактного сварочного инструмента в форме стержня- карандаша.

Однако при воплощении идеи в жизнь «первопроходцев» ожидала неудача. Дело в том, что при быстром остывании смеси в сварочной ванне после прекращения горения карандаша, шлак и металл перемешиваются и материал становится хрупким.

В результате, основанные на алюминиевом термите смеси так и не дали позитивного результата и в профессиональной среде, и в литературе модель «карандаша» была признана «не реализуемой» и долгое время никто этой проблематикой не занимался, пока не появился профессор, доктор технических наук, академик Лебедев Владимир Георгиевич.

Случайно познакомившись с идеей, вначале он рассчитал математическую модель, а затем реализовал химическую, на основе медного термита, при которой пара металл –шлак разъединяются в процессе образования припоя-сплава.

Открытые публикации В.Г. Лебедева в российских изданиях стали основой создания нескольких сварочных инструментов, присутствующих на рынке России.

Сварочные карандаши Шквал и Оксал производятся в Санкт-Петербурге и применяются для сварки, пайки и резки без применения какого-либо специального газосварочного или электросварочного оборудования.

Автономная мобильная сварка –карандаш СК-1, Москва

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.

Достоинства и недостатки термического припоя

Опираясь на мнения пользователей сварочного карандаша, можно систематизировать его достоинства и недостатки, выявленные в процессе работы.

Достоинства термического припоя:

• бюджетная стоимость;
• небольшие габариты, что позволяет без проблем перемещать приспособление;
• розжиг от зажигалки, спичек;
• качественная герметизация;
• устойчивость к температурам;
• быстрый ремонт повреждённых изделий;
• нет необходимости в специально оборудованном для таких работ месте;
• нет необходимости в электрическом питании;
• высокая производительность и коэффициент полезного действия;
• нет необходимости в специальных навыках;
• универсальность в работе с различным материалом.

Недостатки приспособления:

• излучение достаточно сильного огня;
• после использования неприятный запах;
• неприемлем для большого объёма сварочных работ.

Сварочный карандаш: особенности и применение

Со временем любой, даже самый прочный сварной шов может разрушиться, при этом изделие потеряет не только эстетическую привлекательность, но и практические свойства. Не всегда есть возможность выполнить ремонт с использованием полного комплекта сварочного оборудования, и в таких ситуациях выручает сварочный карандаш, так же называемый паяльно-сварочным стержнем. С его помощью можно выполнить быстрый и относительно долговечный ремонт даже в экстремальных условиях.

В этой статье мы подробно расскажем, что из себя представляет карандаш для сварки металла, как использовать его в своей работе и какие нюансы следует учесть.

Общее описание сварочного карандаша

Паяльно-сварочные стержни представляют собой цилиндрические изделия, похожие на карандаш, состоящие из сгораемой оболочки и эзотермической смеси, которая, в свою очередь, включает в себя припой и сварочный флюс. Для работы со сварочными стержнями их необходимо поджечь с помощью спичек или зажигалки, после чего оболочка сгорает и начинается выделения припоя с флюсом. Поэтому сварочный карандаш также называют термическим карандашом.

С помощью термического карандаша можно не только паять, но и резать металл. Его свойства могут отличаться в зависимости от производителя. Мы подробно рассказываем об этом в разделе «Популярные производители».

Как использовать сварочный карандаш

Применение термического карандаша требует предварительной подготовки. Очистите место будущей пайки или резки от ржавчины, грязи, краски и пятен. Затем нужно поджечь карандаш с помощью спичек или зажигалки. Держите карандаш над пламенем до тех пор, пока из него не начнет выделяться припой и флюс, их нужно нанести на поврежденные участки детали.

Обратите внимание! После того, как припой и флюс нанесены на деталь, они могут искриться. Соблюдайте технику безопасности, используйте защитные перчатки, очки и одежду. Рекомендуется держать термические карандаш в зажиме или плоскогубцах на расстоянии, чтобы не получить ожоги

Рекомендуется держать термические карандаш в зажиме или плоскогубцах на расстоянии, чтобы не получить ожоги.

Затем подождите 15-20 секунд и прижмите карандаш к месту, куда вы предварительно нанесли припой и флюс. Это необходимо для окончательного сваривания детали. Готово! Для лучшего результата можно использовать струбцину, плотно зафиксировав свариваемые детали, если это необходимо.

Преимущества работы со сварочным карандашом

Сварочные стержни обладают следующими достоинствами:

• Для проведения сварочных работ нужен лишь открытый огонь, в отличие от сварочного аппарата, которому необходимо электричество.
• Он не занимает много места и устойчив к перепадам температур, поэтому является частым компаньоном в походах.
• Можно осуществить ремонт в любом месте: от собственной квартиры до совсем полевых условий.
• Ремонт не занимает много времени и спустя пару минут изделием уже можно пользоваться снова, к тому же соединение получается герметичным и относительно долговечным.
• Доступная цена (в среднем от 50 до 200 рублей за упаковку).

Популярные производители

Существует множество производителей сварочных стержней, но мы остановимся на трех популярных. Каждый из производителей вносит свои коррективы в состав и характеристики карандашей, поэтому они могут иметь отличия.

Сварочный карандаш Оксал. Это самая популярная марка карандаша, с помощью него можно произвести ремонт в широком диапазоне температур, так что даже знойным летом или холодной зимой сварочный карандаш Оксал сохраняет свои характеристики. У новичков сварочный карандаш Оксал пользуется большой популярностью, поскольку работать с ним проще всего. Он универсален и может использоваться для любого ремонта, поскольку температура сварки находится в районе 3000 градусов по Цельсию.

Так же популярен сварочный карандаш Экстремал. Он схож с Нанопайком, но стоит в половину дешевле. Однако, имеет один существенный недостаток: получаемое соединения не отличается большой надежностью и долговечностью, так что его лучше использовать для временного ремонта.

Вместо заключения

Сварочные карандаши позволяют быстро выполнить мелкий ремонт, для этого не нужны специальные навыки или высокая квалификация. Они могут быть вполне эффективны при ремонте мелких изделий, но мы рекомендуем использовать сварку карандашами лишь в особых случаях, когда нет возможности воспользоваться сварочным аппаратом. Впоследствии деталь лучше отремонтировать «капитально», особенно это касается автомобильного ремонта. Не воспринимайте термические карандаши как полноценную замену сварочному оборудованию.

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Изготовление сварочного карандаша своими руками

При желании сделать сварной карандаш можно самостоятельно. Для этого надо раздобыть проволоку из углеродистой стали небольшого размера — длиной около 15 см. Также вместо проволоки неплохо подойдет стержень сварочного электрода диаметром 3-5 мм такой же длины.

Сверху заготовку покрывают специально сделанным составом на основе клея «Момент», железной окалины и алюминиевых опилок. Средство заранее смешивают в одноразовой посуде, затем в него окунают проволоку и вращают так, чтобы клей на нее намотался. Клеевой слой должен составить не менее 0,5 мм. Кончик оставляют без намотки — он будет выступать в роли ручки.

Для затравки делают новую смесь из бертолетовой соли и алюминиевых опилок (2:1) и того же клея «Момент» в небольшом объеме. Из этой массы формируют мелкие шарики, прикрепляют к кончику проволоки и дают всей конструкции просохнуть. После поджигают самодельный карандаш со стороны шарика и используют по назначению. Таким приспособлением вполне можно отремонтировать небольшое металлическое изделие, выполнить срочный ремонт, чтобы не дать вещи испортиться и затем полноценно восстановить ее.

Сварочный карандаш Лебедева

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.

Общее описание карандаша

Сварной карандаш своего рода универсальное средство для многократного осуществления сварки. Внешне они напоминает трубку или штырь цилиндрической формы, плотно заполненный эзотермической смесью с примесью металлических оксидов.

Внутренняя масса при сгорании образует необходимое количество тепла, которое способно оплавить металлическую кайму ремонтируемой поверхности. На поверхности сварного шва остается слой шлака, защищающий место припоя от пагубного воздействия внешней среды.

Это крайне важно, так как сварка карандашом обычно применима к материалам, где степень качества шва и его надежность не должны пострадать

Сравнение основных характеристик сварочных карандашей разных производителей

Существуют абсолютно разные по характеристикам карандаши для сварки. Каждый отдельно взятый производитель привносит в продукт что-то особенное:

Оксал. Данные изделия могут похвастаться высоким коэффициентом полезного действия в условиях отсутствия каких-либо источников электричества. Для начала работы потребуется только зажигалка или любой другой открытый огонь. Ремонт по восстановлению работоспособности материалов можно производить, не смотря на температуру окружающей среды.

Нанопайк. Сварочный карандаш данного производства славится относительно невысокой стоимостью. Он подходит даже для ремонта термостойкого пластика и эмалированной посуды. Один стержень можно использовать много раз, так как расход материала весьма экономичен.

Сварочный карандаш Экстремал. Этот вариант карандаша тоже применяют для восстановления металлов и эмали. Сварка карандашом «Экстремал» по качеству дает больше половины прочности обычной контактной сварки.

Благодаря этому универсальному средству можно провести экстренный ремонт даже тогда, когда под рукой не имеется самых необходимых материалов. При его помощи можно не только спаять образовавшуюся трещину, но и осуществить резку материала. Нужно лишь подобрать необходимую марку средства с требующимися свойствами.Термический карандаш способен провести ремонт следующих поверхностей:

• сталь;
• чугун;
• железо;
• латунь;
• медь;
• керамика;
• шифер;
• термостойкая пластмасса;
• бронза;
• нержавеющая сталь и другие подобные материалы.

Порядок использования изделия

Индивидуальной особенностью использования данного сварочного материала является возможность его использования в сварке даже на неподготовленной поверхности. В состав карандаша включаются специальные окисляющие флюсы. которые способны к самозачищению поверхности. Все же стоит отметить, что зачищенные и подготовленные детали, поддаются сварке лучше и имеют более надежное соединение.

1. Инструкция по использованию довольно проста и состоит из следующих шагов:
2. Подожгите карандаш, яркого пламени вы не увидите, он будет медленного плавиться;
3. Размягченный конец аккуратно “размажьте” по свариваемой поверхности;
4. Начинается процесс термитной сварки, смесь будет периодически раздаваться искрами, наблюдается активное взаимодействие флюсов с металлом;
5. Сварка закончена, отвердевшее и остывшее соединение можно зачистить металлической щеткой или наждачной бумагой.

 Внимание! В качестве техники безопасности следует пользоваться плоскогубцами или другими зажимами. Не лишним будет использование защитных очков и перчаток во избежание ожогов глаз или кожи

Подготовка к работе

Прежде чем применять сварочный универсальный карандаш, необходимо позаботиться о подготовке рабочего места, где будет осуществляться работа, в соответствии с руководством производителя. Свариваемые детали понадобится очистить от загрязнений, окислений, следов краски, либо смазки, после чего постараться максимально плотно прижать друг к другу (рекомендуется выполнять прижимание посредством струбцины или ручных тисков).

Как соединять горизонтальные швы встык и внахлест?

Карандаш, подогретый от пламени, сварочный шов образуется более прочный. С целью выполнения сварочных работ две детали необходимо положить на кирпич, лист асбеста, либо пластину металла, при этом не рекомендуется применять в качестве подстилочного материала деревянные материалы, легковоспламеняющиеся материалы. Стоит помнить о том, что карандаш имеет достаточно высокую температуру плавления, составляющую до 2800 гр. С.

Соединение вертикальных поверхностей

Работа с вертикальными поверхностями материалов имеет некоторые особенности: при работе применяется так называемая полка, которую закрепляют вместе с рабочим материалом, струбциной, тем самым препятствуя растеканию находящегося в расплавленном виде металла. Полку рекомендуют располагать на несколько миллиметров ниже уровня свариваемого шва материалов.

Резка металлов

Сварочный универсальный карандаш позволяет выполнять резку черных, а также цветных металлов. С этой целью расплав металла ведется медленнее обычного без участия прокладки под местом работы.