Способ прокалки электродов с покрытием

Способ прокалки электродов с покрытием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии изготовления покрытых электродов, в частности к способам прокалки электродов с покрытием. Цель изобретения - получение мелкокристаллической капиллярно-пористой структуры покрытия и предупреждение его деструкции при изготовлении электродов с покрытием рутил-алюмосиликатного и рутил-карбонатного типа. Способ прокалки состоит из двух этапов: низкотемпературного (100...170°С) и высокотемпературного (170...420°С) и заключается в поддержании временного градиента температуры в пределах 0,35...0,7°С/мин на низкотемпературном этапе прокалки, особенно в критическом интервале температур 105...120°С. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4289047/31-27 (22) 23.07.87 (46) 07.10.89 ° Бю . 1". 37 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) К.А.Ищенко, Г.В,Дятлова и C.À,Ñóïðóí (53) 621 ° 791 ° 75.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 923789, кл. В 23 K 35/40, 28.09 ° 78.

Заявка Японии t".. 59-150696, кл. В 23 K 35/40, опублик. 1984. (54) СПОСОБ ПРОКАЛКИ ЭЛЕКТРОДОВ С

ПОКРЫТИЕМ (57) Изобретение относится к технологии изготовления покрытых электродов, Изобретение относится к технологии изготовления покрытых электродов.

Цель изобретения - получение мелкокристаллической капиллярно-пористой структуры покрытия и предупреждение его деструкции при изготовлении электродов с покрытием рутил-алюмосиликатного и рутил-карбонатного .типа.

Способ прокалки электродов состоит из низкотемпературного (100-170 С) и высокотемпературного (170-420 С) этапов, при этом на низкотемператур-, ном этапе прокалки, особенно в критическом интервале температур 105-120 С, временной градиент температур выдерживают в пределах 0,35-0,7 град/мин.

На чертеже изображен график, где показана зависимость линейных размеров электродного покрытия рутил-алюмосиликатного типа от температуры.

„„ЯО „„1512744 (51)4 в 23 K 35/40

2 в частности к способам прокалки электродов с покрытием. Цель. изобретенияполучение мелкокристаллической капилns.рно-пористой структуры покрытия предупреждение его деструкции при изготовлении электродов с покрытием рутил-алюмосиликатного и рутил-карбонатного типа. Способ прокалки состоит из низкотемпературного (100-170 С) и высокотемпературного (170-420 С) этапов и заключается s поддержании временного градиента температуры в пределах 0,35-0,7 град/мин на низкотемпературном этапе прокалки, особенно в критическом интервале температур

105-120 С, 1 ил., 1 табл.

Процесс твердения электродного покрытия с возрастанием температуры состоит из трех периодов.

Оч

Первый характеризуется образованием капиллярно-пористой структуры. ЬР

Частицы электродного покрытия разде- ® лены прослойками жидкого стекла, че- рффи рез которые действуют силы сцепления. Д

Образуется замкнутая структурная ячейка, покрытая соединившимся адсорбционным слоем. Множество подобных ячеек образуют фиксированную про" странственную систему. В период подвяливания и сушки s интервале температур 20-80 С (до 100 С) между ячейками как по капиллярам передвигается к поверхности покрытия химически несвязанная вода из жидкого стекла. Образование такой системы сопровождается сжатием (упрочнением) покрытия, 3 151274 сооответствующим переходу от вязкого состояния в твердое капиллярно-порис.тое тело.

Второй период твердения электрод5 ного покрытия характеризуется усиленной дегидратацией жидкого стекла выпадают отдельные кристаллы девятиводного метасиликата (Na x о х 9Н О или K х 9H O) s При 130 С 10 кристаллическая фаза растет, появляются зародыши безводного метасиликата. В этот период происходит резкое упрочнение покрытия и увеличение его линейных размеров. С увеличением ско-15 рости подъема температуры процесс кристаллизации жидкого стекла происходит неравномерно (быстрый рост отдельных кристаллических фаз приводит к образованию крупнокристаллическо- 20 го хрупкого каркаса с высокими внутренними напряжениями).

В третьем периоде продолжается процесс обезвоживания покрытия, При завершении формирования структуры ли-25 нейные размеры увеличиваются равномерно. При этом наблюдается явление деструкции - разупрочнения образовавшейся структуры из-за направленного роста кристалликов, связанных между 30 собой прочными контактами срастания.

Деструкция наступает тем раньше, чем при более высоких градиентах температур происходит твердение покрытия, вызывая большее падение прочности и усиливая давление в системе покрытия.

С остыванием электродов сжимающие напряжения, возникающие из-за несоответствия линейных размеров сокращающегося электродного стержня и заце- 40 ментировавшегося покрытия, превышают предел прочности покрытия и проявляются в виде продольных трещин, Для получения мелкокристаллической капиллярнО пОристОй структуры покры 4> тия и предупреждения явления деструк4 4 ции необходимо продлить период начальной дегидратации жидкого силикатного стекла и выпадения девятиводного метасиликата . Опытным путем установлено, что временной градиент темпеpatyp в пределах 0,35-0,7 град/мин в интервале выпадения зародышей кристаллизации 105-120 С достаточен для предупреждения охрупчивания по, крытия. Снижение скорости нарастания температуры прокалки нетехнологично.

При временном градиенте температуры прокалки более 0,7 град/мин возможно наступление быстрой кристаллизации жидкой прослойки. с образованием хрупкого крупнокристаллического каркаса, что приводит к разрушению электродного покрытия при остывании после полного цикла термообработки.

В таблице приведены результаты .прокалки электродов марки АНВ-35 предлагаемым и известным способами.

Предлагаемый способ рекомендуется к применению для производства электродов марок AHB"29, АНВ-34, AHB-35, АНВ-36, АНВ-ЭА762 и других марок с покрытием рутил-алюмосиликатного и рутил-карбонатного типа.

Формула изобретения

Способ прокалки электродов с покрытием, включающий низкотемпературный (100-170 С) и высокотемпературный (170-420 С) этапы прокалки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения мелкокристаллической капиллярно-пористой структуры покрытия и предупреждения его деструкции при изготовлении электродов с покрытием рутил-алюмосиликатного и рутил-карбонатного типа на низкотемпературном этапе прокалки особенно в критичесУ о ком интервале температур 105-120 С, временной градиент температур выдер" живают в пределах 0,35-0,7 град/мин.

1512744

Способ прокалки

Этап прокалки низ котемпературный высокотемпературный

Время выдержки мин

Временной градиент, град/мин

Температура выдержки, ОС

Время выдержки мин

Временной Темпераградиент, тура выград/мин держки, Ос

420

40 Нет

0,35

0,7

0,5 l 05

115

2,0

2,0

2,0

420

1,0

2,0

150

420

2,0

2,0

-10

-20

Ю И 120 1бО 200 240 2И .720 УИ 100 ,7 О

Составитель Н, Ракина

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Редактор А.Мотыль

Заказ 6021/13 Тираж 894 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Предлагаемый

2

Известный

Наличие трещин на электродном по крытии

Есть небольшие трещины на концах электродов

Полное осыпание покрытия электродов