JPH05261569A - Thermit cartridge - Google Patents
Thermit cartridgeInfo
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- JPH05261569A JPH05261569A JP9242892A JP9242892A JPH05261569A JP H05261569 A JPH05261569 A JP H05261569A JP 9242892 A JP9242892 A JP 9242892A JP 9242892 A JP9242892 A JP 9242892A JP H05261569 A JPH05261569 A JP H05261569A
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- Japan
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- cartridge
- thermite
- thermit
- reaction
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、テルミット溶接によ
るスタッド溶接法に使用するテルミットカ−トリッジと
その製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermite cartridge used for a stud welding method by thermite welding and a method for manufacturing the thermite cartridge.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スタッド溶接法は鋼棒等のスタッドをボ
ルトの代わりに母材に植え付ける方法であり、スタッド
を母材に接触させておいて電流を流し、この状態でスタ
ッドを母材から少し離してア−クを発生させ、適当に溶
融したときにスタッドを溶融池に押し付けて溶着させる
方法である。このようにア−ク熱のみでスタッドと母材
を溶着させるために、例えば16mmのボルトを調節する場
合には1000Ａ以上の大電流を使用しなければならず、大
型の電源装置を必要とした。このため例えば護岸工事等
の現場でスタッド溶接をする場合には、電源装置の設置
や移動性が非常に困難であった。2. Description of the Related Art The stud welding method is a method in which a stud such as a steel rod is planted in a base material instead of a bolt. An electric current is applied with the stud in contact with the base material. This is a method in which an arc is generated separately, and when appropriately melted, the stud is pressed against the molten pool and welded. As described above, in order to weld the stud and the base material only with the arc heat, a large current of 1000 A or more must be used when adjusting the bolt of 16 mm, for example, and a large power supply device is required. .. For this reason, for example, when stud welding is performed at the site of seawall construction, it is very difficult to install and move the power supply device.
【０００３】このような困難性を解消するためにア−ク
熱とテルミット反応熱を利用したスタッド溶接法が、こ
の出願の出願人により提案されている（特開平４−1798
5号公報）。特開平４−17985号公報に開示されたスタッ
ド溶接法は、耐熱材料からなる管状のカ−トリッジ本体
の下部内面にテルミット剤を設けたテルミットカ−トリ
ッジを使用し、カ−トリッジ本体にスタッドの先端を挿
入して母材に接触させ、ア−クによりテルミット剤にテ
ルミット反応を生じさせてスタッドと母材を溶着する方
法である。このようにテルミット反応を利用することに
より溶接電流を低減することができ、電源装置の小型
化，簡便化を図ることができた。A stud welding method utilizing arc heat and thermite reaction heat in order to solve such difficulty has been proposed by the applicant of the present application (Japanese Patent Laid-Open No. 4-1798).
No. 5 bulletin). The stud welding method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-17985 uses a thermite cartridge in which a thermite agent is provided on the lower inner surface of a tubular cartridge body made of a heat-resistant material, and the tip of the stud is attached to the cartridge body. Is inserted into the base material and brought into contact with the base material, and a thermite reaction is caused in the thermite agent by an arc to weld the stud and the base material. By using the thermite reaction in this way, the welding current could be reduced, and the power supply device could be made smaller and simpler.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記テルミットカ−ト
リッジは管状に固められたテルミット剤をインサ−トと
して耐熱材料でカ−トリッジ本体を成形しているため
に、テルミットカ−トリッジを製造するときにテルミッ
ト剤の成形工程とカ−トリッジ本体の成形工程とを必要
とし、製作費用が高くなってしまう。The above-mentioned thermite cartridge has the thermite agent hardened in a tubular shape as an insert, and the main body of the cartridge is formed of a heat-resistant material. Therefore, when the thermite cartridge is manufactured, the thermite cartridge is manufactured. The manufacturing cost is increased because the molding process of the agent and the molding process of the cartridge body are required.
【０００５】この発明はかかる点を解消するためになさ
れたものであり、簡単に製造することができるととも
に、良好なスタッド溶接を行なうことができるテルミッ
トカ−トリッジを得ることを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a thermite cartridge which can be manufactured easily and can perform good stud welding. ..
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係るテルミッ
トカ−トリッジは、テルミット剤と反応抑制剤とを混合
し、下部に複数の通気溝を放射状に有する管状に成形し
たことを特徴とする。The thermite cartridge according to the present invention is characterized in that a thermite agent and a reaction inhibitor are mixed and formed into a tubular shape having a plurality of ventilation grooves in the lower portion in a radial shape.
【０００７】上記反応抑制剤はＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3又は
ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3を含む添加物であることが好まし
い。The reaction inhibitor is preferably SiO 2 , Al 2 O 3 or an additive containing SiO 2 , Al 2 O 3 .
【０００８】[0008]
【作用】この発明においては、テルミット剤と反応抑制
剤とを混合してテルミットカ−トリッジを一体成形で形
成し、テルミットカ−トリッジの製造工程を簡略化す
る。In the present invention, the thermite agent and the reaction inhibitor are mixed to integrally form the thermite cartridge to simplify the manufacturing process of the thermite cartridge.
【０００９】また、反応抑制剤としてＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ
3を使用することにより、溶接時におけるテルミット剤
によるテルミット反応を減速させ、テルミットカ−トリ
ッジ全体が反応燃焼することを防ぐ。Further, SiO 2 and Al 2 O are used as reaction inhibitors.
By using 3 , the thermite reaction by the thermite agent at the time of welding is slowed down, and reactive combustion of the entire thermite cartridge is prevented.
【００１０】さらに、管状に形成したテルミットカ−ト
リッジの下部に複数の通気溝を放射状に設け、テルミッ
ト反応により生じたガスを溶接部から逃すとともに、溶
接部に外部から空気や水等が侵入することを防ぎ、溶融
金属を保護して溶着効率を高める。Further, a plurality of ventilation grooves are radially provided in the lower portion of the tubular thermite cartridge so that gas generated by the thermite reaction escapes from the welded portion and air, water or the like enters from the outside into the welded portion. To protect the molten metal and improve the welding efficiency.
【００１１】[0011]
【実施例】図１，図２はこの発明の一実施例を示し、図
１は側面断面図、図２は下面図である。図に示すよう
に、テルミットカ−トリッジ（以下、カ−トリッジとい
う）１はほぼ管状に形成され、下部に内周面と外周面を
貫通する放射状の複数の通気溝２を有する。このカ−ト
リッジ１はＦｅ2Ｏ3等のスケ−ルとアルミニュウム粉末
の混合物であるテルミット剤に、反応時間と温度を制御
するための反応抑制剤、例えばＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3又は
ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3を含む添加物と結合剤を混合して加
圧成形や押出し成形等で形成する。このようにカ−トリ
ッジ１を製造するときに、テルミット剤と反応抑制剤等
を混合して一体成形することにより、少ない製造工程で
カ−トリッジ１を製造することができ、製造コストを大
幅に低減することができる。1 and 2 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side sectional view and FIG. 2 is a bottom view. As shown in the drawing, a thermite cartridge (hereinafter referred to as a cartridge) 1 is formed in a substantially tubular shape, and has a plurality of radial ventilation grooves 2 penetrating an inner peripheral surface and an outer peripheral surface at a lower portion thereof. The cartridge 1 includes a thermite agent, which is a mixture of a scale of Fe 2 O 3 or the like and aluminum powder, and a reaction inhibitor for controlling the reaction time and temperature, such as SiO 2 , Al 2 O 3 or SiO 2 , An additive containing Al 2 O 3 and a binder are mixed to form by pressure molding or extrusion molding. Thus, when the cartridge 1 is manufactured, the thermite agent, the reaction inhibitor, etc. are mixed and integrally molded, so that the cartridge 1 can be manufactured in a small number of manufacturing steps, and the manufacturing cost is significantly increased. It can be reduced.
【００１２】このカ−トリッジ１を使用してスタット溶
接をするときには、図３に示すように、カ−トリッジ１
にスタッド３を挿入して、カ−トリッジ１の下部を母材
４に接触させておいてスタッド３に電流を流す。この状
態でスタッド３を母材４から少し離してア−クを発生さ
せる。このア−クによりカ−トリッジ１内のテルミット
剤がテルミット反応を開始して高温の不活性ガスを発生
する。このテルミット反応により発生した高温度の熱と
ア−ク熱により母材４とスタッド３の一部が溶融して溶
融池を形成する。この溶融池にスタッド３を押し付ける
ことにより、母材４にスタッド３を溶着させる。When performing stat welding using this cartridge 1, as shown in FIG.
The stud 3 is inserted into the stud 3 and the lower portion of the cartridge 1 is brought into contact with the base material 4 and an electric current is passed through the stud 3. In this state, the stud 3 is slightly separated from the base material 4 to generate an arc. Due to this arc, the thermite agent in the cartridge 1 starts a thermite reaction to generate a high temperature inert gas. The base material 4 and a part of the stud 3 are melted by the high temperature heat and arc heat generated by this thermite reaction to form a molten pool. By pressing the stud 3 against this molten pool, the stud 3 is welded to the base material 4.
【００１３】この母材４にスタッド３を溶着させるとき
に、カ−トリッジ１全体が反応して燃焼してしまうと、
溶接部に大気中の酸素や窒素等が侵入する。そこでＳｉ
Ｏ2とＡｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3を含む添加物等の
反応抑制剤によりテルミット反応の反応時間と温度を抑
制して、ア−クが発生しているとき、例えば0.6〜0.8秒
程度だけテルミット反応をするようにして溶融金属を保
護している。When the stud 3 is welded to the base material 4, if the entire cartridge 1 reacts and burns,
Oxygen, nitrogen, etc. in the atmosphere enter the weld. So Si
When the reaction time and temperature of the thermite reaction are suppressed by a reaction inhibitor such as an additive containing O 2 and Al 2 O 3 or SiO 2 , Al 2 O 3 , when an arc occurs, for example, 0.6 to The molten metal is protected by a thermite reaction for about 0.8 seconds.
【００１４】この反応抑制剤としてＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ3
を使用すると、反応時間を抑制するとともに溶融金属の
脱酸精錬作用を行なうことができ、ア−クを安定させる
こともでき、溶着強度が強く良好なビ−ドを形成するこ
とができる。As this reaction inhibitor, SiO 2 and Al 2 O 3 are used.
When used, the reaction time can be suppressed, the deoxidizing and refining action of the molten metal can be performed, the arc can be stabilized, and a favorable bead having strong welding strength can be formed.
【００１５】また、カ−トリッジ１がテルミット反応を
しているときに発生した高温のガスがカ−トリッジ１と
スタッド３の間隙や母材４との接触部から高速で噴出す
ると、溶融池を乱したり、溶融金属をカ−トリッジ１か
ら噴出させたりする。そこでカ−トリッジ１の下部に放
射状の複数の通気溝２を設け、テルミット反応により生
じたガスを溶接部から通気溝２を通して逃して溶融池を
乱れたり、溶融金属がカ−トリッジ１から外部に噴出す
ることを防いでいる。このように溶接時には通気溝２か
ら高温高圧のガスを外部に逃すから、溶接前にカ−トリ
ッジ１と母材４の空間にある空気や水も外部に送り出す
ことができるとともに、溶接部に外部から空気や水等が
侵入することを防ぐことができ、陸上のみならず水中に
おいても溶融金属を保護して溶着効率を高めることがで
きる。Further, when the high temperature gas generated during the thermite reaction of the cartridge 1 is ejected at a high speed from the gap between the cartridge 1 and the stud 3 or the contact portion with the base material 4, the molten pool is generated. It is disturbed or molten metal is ejected from the cartridge 1. Therefore, a plurality of radial ventilation grooves 2 are provided below the cartridge 1 so that the gas generated by the thermite reaction escapes from the weld through the ventilation groove 2 and disturbs the molten pool, or molten metal is discharged from the cartridge 1 to the outside. It prevents it from squirting. As described above, since high-temperature and high-pressure gas escapes from the ventilation groove 2 to the outside during welding, air and water in the space between the cartridge 1 and the base material 4 can be sent out to the outside before welding, and the outside to the welded part. It is possible to prevent air, water, etc. from invading, and to protect the molten metal not only on land but also in water to improve the welding efficiency.
【００１６】このカ−トリッジ１を使用して具体的にス
タッド溶接した場合を説明する。テルミット剤とＳｉＯ
2とＡｌ2Ｏ3を例えば２；0.5；0.5の比率で混合したカ
−トリッジ１を使用し、溶接条件を変えながら外径が16
mmのスタッド３を水中にある母材４に溶接した。その結
果、スタッド３に流す溶接電流が400〜500Ａで、ア−ク
タイムが0.8秒の条件で溶着強度の大きい良好な溶接を
行なうことができ、従来のスタッド溶接と比べて溶接電
流を半減することができた。The case of stud welding using this cartridge 1 will be specifically described. Thermite agent and SiO
2 and Al 2 O 3 were mixed in a ratio of 2; 0.5; 0.5, for example, and a cartridge 1 was used.
mm studs 3 were welded to the base metal 4 underwater. As a result, the welding current flowing through the stud 3 is 400 to 500 A, and good welding with large welding strength can be performed under the condition that the arc time is 0.8 seconds, and the welding current can be reduced by half compared with the conventional stud welding. I was able to.
【００１７】[0017]
【発明の効果】この発明は以上説明したように、テルミ
ット剤と反応抑制剤とを混合してテルミットカ−トリッ
ジを一体成形で形成するようにしたから、テルミットカ
−トリッジの製造工程を簡略化することができ、テルミ
ットカ−トリッジを低価格で製造することができる。As described above, according to the present invention, since the thermite cartridge and the reaction inhibitor are mixed to form the thermite cartridge by integral molding, the manufacturing process of the thermite cartridge can be simplified. Therefore, the thermite cartridge can be manufactured at a low price.
【００１８】また、反応抑制剤としてＳｉＯ2とＡｌ2Ｏ
3を使用することにより、溶接時におけるテルミット剤
によるテルミット反応を減速させて、テルミットカ−ト
リッジ全体が反応燃焼することを防ぐとともに、溶融金
属の脱酸精錬作用を行なうことができア−クを安定させ
ることもでき、溶着強度が強く良好なフラッシュを形成
することができる。Further, SiO 2 and Al 2 O are used as reaction inhibitors.
The use of 3 slows down the thermite reaction by the thermite agent during welding, prevents the entire thermite cartridge from reacting and burning, and can perform deoxidizing and refining action on the molten metal to stabilize the arc. It is also possible to form a good flash with high welding strength.
【００１９】さらに、管状に形成したテルミットカ−ト
リッジの下部に複数の通気溝を放射状に設け、テルミッ
ト反応により生じたガスを溶接部から逃すとともに、溶
接部に外部から空気や水等が侵入することを防ぐことが
でき、溶融金属を保護して溶着効率を高めることができ
る。Further, a plurality of ventilation grooves are radially provided in the lower portion of the tubular thermite cartridge so that the gas generated by the thermite reaction is released from the welded portion and air, water, etc. from the outside enter the welded portion. Can be prevented, and the molten metal can be protected to improve the welding efficiency.
【図１】この発明の実施例の側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例の下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the above embodiment.
【図３】上記実施例の使用状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a usage state of the above embodiment.
１ テルミットカ−トリッジ ２ 通気溝 ３ スタット ４ 母材 1 Thermite cartridge 2 Ventilation groove 3 Stud 4 Base material
Claims (2)
下部に複数の通気溝を放射状に有する管状に成形したこ
とを特徴とするテルミットカ−トリッジ。1. A thermite agent and a reaction inhibitor are mixed,
A thermite cartridge, which is formed in a tubular shape having a plurality of ventilation grooves in a lower portion in a radial shape.
ｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3を含む添加物である請求項１記載のテ
ルミットカ−トリッジ。2. The reaction inhibitor is SiO 2 , Al 2 O 3 or S.
The thermite cartridge according to claim 1, which is an additive containing iO 2 and Al 2 O 3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242892A JPH05261569A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Thermit cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242892A JPH05261569A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Thermit cartridge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261569A true JPH05261569A (en) | 1993-10-12 |
Family
ID=14054172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242892A Pending JPH05261569A (en) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | Thermit cartridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05261569A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016193448A (en) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 日本スタッドウェルディング株式会社 | Stud welding method |
| CN106181083A (en) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 南京理工大学 | A kind of method based on arcing aluminothermy composite welding Large-diameter Steel stud |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP9242892A patent/JPH05261569A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016193448A (en) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 日本スタッドウェルディング株式会社 | Stud welding method |
| CN106181083A (en) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 南京理工大学 | A kind of method based on arcing aluminothermy composite welding Large-diameter Steel stud |
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