Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке, в частности к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла. Цель изобретения - повьшение качества металла сварного шва и улучшение сварочнотехнологических свойств покрытия. Введение, мас.%,пенополистирола 11- 14, хромистого серпентинита 31-34 и растворителя из ряда декалин и тетралин в кол-ве 47-50 в состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла на основе обезжелезенного циркона повышает качество металла сварного шва. При этом исключается образование в нем пор, уменьшается содержание серы в металле сварного шва до 0,025%, а также обеспечивается стабильное горение дуги и устойчивое ее возбуждение в процессе сварки. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (!!! (504B 23 К3536

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063324/3 1-27 (22) 29.04.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.M.Êàðïåíêo, В.Т.Катренко, В.Д.Кассов,Д.С.Кассов и А,В.Грановский (53) 621.791.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 351658, кл. В 23 К 35/36, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 405681, кл. В 23 К. 35/36, 1974. (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ОТ НАЛИПАНИЯ БРЫЗГ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла. Цель изобретения — повышение качества металла сварного шва и улучшение сварочнотехнологических свойств покрытия.

Введение, мас.7.,пенополистирола 1114, хромистого серпентинита 31-34 и растворителя из ряда декалин и тетралин в кол-ве 47-50 в состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла на основе обезжелезенного циркона повышает качество металла сварного шва.

При этом исключается образование в нем пор, уменьшается содержание серы в металле сварного шва до 0,0257, а также обеспечивается стабильное гореЮ ние дуги и устойчивое ее возбуждение в процессе сварки. 2 табл.

С:

13233

Изобретение относится к сварке, в частности к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла.

Цель изобретения — повышение ка5 чества металла сварного шва и улучшение сварочно-технологических свойств покрытия.

Пенополистирол представляет собой вспененный полимерный материал, При- 10 меняется в качестве легких заполнителей элементов силовых конструкций, демпфируюпр х материалов, для теплои звукоизоляции, в производстве товаров широкого потребления, 15

Может использоваться пенополистирол ПСБ-Л, ПСБ-А с фракционным составом гранул й0 10 мм, так называемая

"полистирольная пыль", являющаяся отходом при производстве поропластов.

Полистирол (С Н,.-CH-СН )„, как углеводородный материал, состоит из, :

С 89 8; Н 8; S 0 18; N 0 21;

О 1 8. B исходном состоянии представ2. ляет собой бесцветные плотные гранулы, 5 структурное строение которых обеспечивает наличие в них вспенивающего агента предельного углеводорода изопентана (t „„ =27,9.С), При нагревании гранул жидкий изопентан превраща- 3р ется в ra > который создает растягивающее усилие на полимерную пленку.

Как только полимерная пленка достигает температуры текучести, гранула под действием испаряющегося изопента- 3 на начинает резко увеличиваться в объеме. В качестве теплоносителя используют перегретый пар, получаемый в паровом автоклаве АГН с рабочим давлением пара 2,0 атм, что соответству- щ ет температуре подвспенивания 124125 С. Время подвспенивания 60-70 с.

Покрытие содержит растворитель, например декалин, тетралин, При совместном введении в состав покрытия пенополистирола и растворителя образуется за счет физического разрушения пенополистирола раствор, обладающий ярко выраженными вяжущими свойствами. Процесс растворения относится к механическим процессам, когда происходит физическое разрушение макромолекулярных связей между звеньями полимера под воздействием вещества (растворителя) с низкой молекулярной массой. Макромолекулярные звенья полимера при этом отделяются друг от друга и в дальнейшем диффундируют в фазу растворителя, где и на07 2

r> ходятся. Механизм взаимного перемешивания макромолекул (звеньев) полимера и молекул растворителя подчиняется известным законам диффузии. Процесс растворения начинается с момента контакта растворителя с полистирольной основой полимера. С этого момента начинается разрушение связей между звеньями полимера и их диффузия в объем растворителя. Образующиеся макромолекулярные связи придают клеющие свойства системе пенополистирол— растворитель, а при высыхании происходит сцепление звеньев уточняющих связей. Это позволяет получить качественное покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла с хорошими адгезионными и когезионными свойствами. Хромистый серпентинит совместно с цирконом обезжелезенным служит наполнителем противосварочного покрытия. Хромистый серпентинит, сопутствующий хромитовым рудам, содержит в своем составе не более 20 Сг О . Это бедная хромитовая руда, запасы которой значительны. Серпентинитовая порода состоит в основном из серпентина светло-зеленого цвета с вкрапленностью хромшпинелида, равномерно распределенных в общей масI се, а также отдельных массивных скоплений шпинелида и брусита. В промышленности хромистую серпентинитовую породу используют в насадках регенератов и других элементах нижнего строения мартеновских печей при интенсификации выплавки стали методом продувки ванны кислородом. Использование хромистого серпентинита в составе IIQкрытия путем частичной замены дорогостоящего и дефицитного циркона обезжелезенного позволяет обеспечить высокую термостойкость покрытия.

Состав хромистого серпентинита следующий, вес, : SiOz 24-27; Cr О

15-20; Fe O> 5-6; СаО 0,5-1; А1 0>

3-4; MgO — остальное. Наличие в составе хромистого серпентинита высокотемпературных окислов обеспечивает его высокую TppMocTQHKocTb, Покрытие не впитывает в себя влагу из воздуха, что предохраняет металл шва от пористости. Повышается также стойкость сварного шва по сравнению с прототипом против пористости от ржавчины в результате попадания кремния в металл шва по реакции (SiO<)+2 (Fe) 2(FeO)+ (Бз) . Кроме того, дополнительный положительный .эффект, улуч3 13233 шающий качество металла сварного шва, проявляется в том, что находящийся в составе хромистого серпентинита MgO активирует процесс десульфурации металла шва, обеспечивая более полный переход серы из металла в шлак по реакции FeS+NgOMgS+FåÎ. Оптимальное содержание вводимых ингредиентов в предлагаемом покрытии определено экспериментальным путем. 10

Введение пенополистирола и растворителя из ряда декалин и тетралин наиболее целесообразно в диапазонах

11 — 14 и 47 — 50 мас.Ж соответственно. При меньшем содержании пенополи- 15 стирола, например 9 мас.Ж, не обеспечивается необходимая прочность покрытия (когезия). Меньшее содержание растворителя, например 45 мас.7, не обеспечивает требуемого качества нане20 сенного покрытия. При содержании растворителя более 50 мас.7, например

52 мас., сварочная ванна насыщается газами, образующимися при сгорании органической составляющей. Это приво- 25 дит к образованию пор. Введение хромистого серпентинита менее 31 мас.Ж, например 29 мас.7, приводит к повышенному содержанию в покрытии циркона, что удорожает его. Кроме того, снижа- 30 ется стойкость шва против пористости от ржавчины. При введении хромистого серпентинина более 34 мас.7., например

36 мас.7, ухудшается стабильность горения дуги.

Конкретные составы покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла приведены в табл. 1.

Предлагаемое покрытие готовят в 40 следующей последовательности. Вначале путем соединения пенополистирола и растворителя получают клеящее вещество, в которое при непрерывном перемешивании добавляют хромистый 45 серпентинит и обезжелезенный циркон до получения однородной смеси. Нанесенное покрытие обладает хорошей свя07 зуемостью, хорошо защищает металл от электродных брызг.

Оценка свойств покрытий приготовленных составов проведена при автоматической сварке в среде углекислого газа образцов из стали в Ст3 сп проволокой Св-08Г2С диаметром 2 мм постоянным током обратной полярности.

Сварку осуществляют при следующих режимах: сварочный ток 450 " 500A, напряжение 42 — 44В, скорость сварки

28 м/ч. Определяют (визуально) наличие пор в металле шва, качество наносимых покрытий (наплывы, залысины, подтеки), содержащие серы в металле шва, характер возбуждения и горения дуги. В тех же условиях испытывают известный состав покрытия.

Полученные результаты испытаний приведены в табл.- 2.

Таким образом, предлагаемые составы 2 — 4 покрытий обеспечивают повышение качества металла шва, стабильное горение дуги и устойчивое ее возбуждение, хорошее качество нанесения при снижении содержания обезжелезен- . ного циркона в несколько раз.

Формула и з о б р е т е н и я

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащий растворитель и обезжелезенный циркон, о „т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества металла сварного шва и улучшения сварочно-технологических свойств покрытия, состав покрытия дополнительно содержит пенополистирол, хромистый серпентинит, а растворитель введен из ряда декалин и тетралин, при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Пенополистирол 11" 14

Растворитель из ряда декалин, тетралин 47-50

Хромистый серпентинит 31-34

Обезжелезенный циркон Остальное

1323307

Таб лица 1

Компоненты

Содержание, 7, в составе з

12

Пенополистирол

Растворитель из ряда декалин, тетралин

48 50 52

33 34 36

45

Хромистый серпентинит 29

Обезжелезенный циркон Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Таб лица 2

Состав Качество нане- Характер возбужде- Пористость Содержание S в месения покрытия ния и горения дуги талле шва, Е

0,030

Неудовлетворительное

Хорошее

Нет

То же и

Нет

Есть

Неудовлетворительное

Удовлетворительное

Прототип Хорошее

0,031

Возбуждение лег- Есть кое, горит стабильно

Составитель Н.Гершанова

Редактор Э.Слиган Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2908/16 Тираж 975 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Возбуждение дуги Нет легкое, горит стабильно

То же

0,028

0,025

0,025

0,024