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◇ 工藝簡介

放熱焊接，亦被稱為鋁熱焊接、cadwelding及thermit焊接，其獨特之處在于利用化學反應釋放的熱量來熔接金屬零件。這一工藝中，金屬氧化物與還原劑（如氧化鐵與鋁粉）在反應過程中產生大量熱量，溫度可高達2400°C。盡管氧氣焊接（OFW）也屬于“放熱”工藝范疇，因其利用氧氣與乙炔等氣態燃料的反應產生熱量，但通常不被歸類為真正的放熱焊接，因為焊接金屬并非反應的一部分。

放熱焊接在偏遠地區或無法接入電力的現場應用中具有顯著優勢。與需要重型發動機驅動的焊接電源不同，放熱焊接設備輕便且無需通斷開關，一旦點燃，反應將持續進行直至所有反應物耗盡，轉化為金屬（如鐵、鋼或銅）和氧化鋁等副產物。此外，該工藝在水下焊接中尤為適用，因其反應不受水浸影響，前提是焊接粉末混合物在開始時保持干燥以促進點火并預防氣體問題。

◇ 與氧氣焊接的區別

盡管氧氣焊接同樣是放熱工藝，但氧氣焊接中金屬不參與反應，程序不同，因此不等同于放熱焊接。二者雖然都通過放熱反應進行焊接，但放熱焊接中金屬成為了反應物之一，而氧氣焊接通常僅利用氧氣和乙炔的燃燒反應來產生熱量。

◇ 應用場景

放熱焊接可在無法使用電力的現場及水下應用，因其不需外接電源，可在各種環境中進行。這種特性使得放熱焊接特別適合在偏遠、潮濕或水下環境中操作。

放熱焊接設備及材料

◇ 焊接套件組成

放熱焊接套件包含模具、耐火密封劑、還原金屬粉末、金屬氧化物、預熱割炬等必要組件。與電弧焊中使用的焊槍和電源設置不同，這些設備專為放熱焊接設計，確保了工藝的高效與安全。

◇ 模具的設計與使用

在放熱焊接中，模具是套件中的關鍵組件，它分為兩部分：上坩堝或澆口狀腔，用于加載粉末和引發反應；下部則緊密貼合在待連接的工件周圍。在放熱鋼焊接中，氧化鋁、硅砂、陶瓷或其他氧化物耐火材料被用作模具材料。對于銅導體和母線的放熱焊接，石墨模具則顯得更為適用。值得注意的是，某些放熱焊接模具屬于消耗性，但一些制造商如Specialty High Temperature Materials Inc.提供可重復使用的石墨模具，經過適當清洗后，甚至可以重復使用多達50次。模具通常根據待焊接零件的尺寸或橫截面預先設定孔洞尺寸。在焊接過程中，確保零件與模具之間的間隙最小是至關重要的，因為這直接影響到焊接的質量。

◇ 點火源的選擇

點火器或點火源是引發化學反應的關鍵。它需要產生高達1200°C的溫度才能啟動反應。常見的點火源包括可燃的起始粉末、火花、鎂火或熱絲。其中，起始粉末通常包含過氧化物、氯酸鹽、鉻酸鹽或其他氧化劑，以確保高效且安全的點火。點火源的選擇和準備是實現成功焊接的關鍵。