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 составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, применяемых преимущественно при вибродуговой наплавке. Цель изобретения - повышение защитных свойств покрытия в условиях вибродуговой наплавки. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: обезжелезенный циркон 10 - 15

кубовые остатки производства хлорсиланов 5 - 7

этиловый спирт 12 - 15

ваграночная пыль - остальное. Введение обезжелезенного циркона и ваграночной пыли повышает жаростойкость покрытия. Использование кубовых остатков производства хлорсиланов и этилового спирта снижает водопоглотительную способность покрытия. Это обусловлено тем, что за счет экранирования поверхности покрытия органическими радикалами SI - R происходит соединение полимерных цепей между собой с образованием водоотталкивающей пленки. Образование гидрофобной, водоотталкивающей пленки позволяет эффективно использовать данное покрытие в условиях вибродуговой наплавки в струе охлаждающей жидкости. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (S1) 4 В 23 К 35/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4184815/31-27 (22) 23.01.87 (46) 30.12.89. Бюл. № 48 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.Т.Катренко, Л.Л.Кузнецов, В.Д.Кассов и В.П.Рязанцев (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 280209, кл. В 23 К 35/368, 1969.

Павлюк С.К. и др. Защита поверхности металла от налипания брызг при сварке. — Сварочное производство, 1971, № 5, с. 49. (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗЛ111ИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ОТ НЛЛИПЛНИЯ БРЫЗГ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТЛЛЛЛ (57) Изобретение относится к сзарке, в частности к составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, применяемых преимущественно при вибродуговой наплавке. Цель изобретения—

Изобретение относится к сварке, в частности к составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, применяемых преимущественно при вибродуговой наплавке.

Целью изобретения является повышение защитных свойств покрытия в условиях вибродуговой наплавки.

Ваграночная пыль — неорганический, недефицитный материал, являющийся отповышение защитных свойств покрытия в условиях вибродуговой наплавки.

Состав содержит следующие компоненты, мас,7.: обезжелезенный циркон

10-15; кубовые остатки производства хлорсиланов 5-7; этиловый спирт 12-.

15; ваграночная пыль — остальное.

Введение обезжелезенного циркона и ваграночной пыли повышает жаростойкость покрытия. Использование кубовых остатков производства хлорсиланов и этилового спирта снижает водопоглотительную способность покрытия.

Это обусловлено тем, что за счет экранирования поверхности покрытия органическими радикалами Si-И происходит соединение полимерных цепей между собой с образова.шем водоотталкивающей пленки. Образование гидрофобной, водоотталкивающей пленки позволяет эффективно использовать данное покрытие в условиях вибродуговой наплавки в струе охлаждающей жидкости. 2 табл. ходом производства при наплавке чугуна в вагранках. Ваграночная пыпь имеет следующий химический состав, мас.7.:

Ca0 ° Mg0 8,0 — 12,7

Al 0) 1,5 — 2,8

FeO Fe О> 23,3 — 36,0

С 32,6 — 44, 1

$102

Остальное

Медианный диаметр частиц пыли

150 — 230 мкм. Плотность составляет 2,42 - 2,82 кг/мэ

1532250

R R

l.

11С1- Si-Ci+ CgHgOHt HgO CgHqo - зг 0- с н +нс1 1 ! tl, Ci ОН где. R CH), С Н и др., п=9 — 14.

Обезжелезенный циркон использован для повышения жаростойкости покрытия.

Ваграночная пыль и обезжелезенный 20 циркон вводят в состав покрытия в качестве наполнителя. Использование кубовых остатков производства хлорсиланов и этилового спирта снижает водопоглотительную способность напол- 25 кителя в 28 — 30 раз. Это обусловлено наличием в продуктах этерификации по схеме

8 !

$1

Cgl

R R R ! !

0 0 0

Si Si Si

I I I

0 0 0

Si

0 0

ОЙ . .ОН

ОН, ;ОН ОН

Ne Ne Яе ностью, что в совокупности и повышает стойкость покрытия разрушающему воздействию капель расплавленного электродного металла.

Кубовые остатки производства хлор45 силанов и этиловый спирт введены в состав покрытия на стадии его приготовления, после нанесения на поверхность защищаемого металла и последую щей полимеризации обеспечивают хорошие адгезионные и когезионные свойства покрытия.

Сочетание ваграночной пыли и обезжелезенного циркона в указанных процентных соотношениях обеспечивают наибольшую термостойкость покрытия.

При введении вместо ваграночной пыли в состав покрытия графита в том же количестве приволит к науглероживанию металла шла, что снижает его xaКубовые остатки производства хлорсиланов являютсл также отходом производства и представляют собой жидкость, которую после нейтрализации выбрасывают в отвал, что загрязняет экологию окружающей среды.

Этиловый спирт С НЕОН широко используют как антифриз в производстОбразование гидрофобной, водоотталкивающей пленки позволяет эффективно использовать данное покрытие в условиях вибродуговой наплавки в струе жидкости.

Кроме того, значительно повышается термостойкость покрытия при введении указанных ингредиентов, что с одной стороны, связано с высоким содержанием углерода (до 44, 1X) в ваграночной пыли, а с другой стороны эа счет образования при контакте с каплями расплавленного металла комплексных тугоплавких соединений, препятствующих непосредственному контактированию расплавленного металла комплексных тугоплавких соединений, препятствующих непосредственному контактированию расплавленного металла с обрабатываемой поверхве синтетических волокон, пластических масс, красителей и др. В данном случае этиловый спирт используют для этернфикации кубовых остатков производства хлорсилонов. В результате этерификации и последующей конденсации образуется соединение по следующей схеме:

1 активных атомов водорода, связанных с атомом кремния. Эти связи способны реагировать с гидроксильными группами поверхнотси обезжелезенного циркона н ваграночной пыли с выделением водорода. При этом за счет экранировання поверхности органическими радикалами Si-R происходит сшивка полимерных цепей между собой с образованием водоотталкивающей пленки

50 6 ный преобразователь ЛСГ-500. Наплавку осуществляли на обратной полярности тока, В качестве электродной проволоки использовали проволоку Св08 диаметром 2 мм. Вибродуговую наплавку осуществляли в следующем диапазоне режимов: сварочный ток 100130 А, напряжение на дуге 16-20 В, индуктивность (0,5-0,7)х!О Гн, вылет электрода 10 мм, амплитуда вибрации 1,5 мм, расход охлаждающей жидкости 0 8-1,0 л/мин. Использована . охлаждающая жидкость следующего состава, мас.7:

Подмыльный щелок 40

Вода 60

Определяли массу трудноудаляемых брызг (удаляемых стальной щеткой или зубилом) от их общего количества, а также качество наносимых покрытий (подтеки, наплывы, залысины) и качество металла шва (наличие пор). В тех условиях испытывали известный состав покрытия — кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94, Полученные результаты испытаний сведены в табл.2.

Предлагаемые составы покрытия 2

4 позволяют повысить их защитные свойства в условиях вибродуговой наплавки по сравнению с прототипом.

10 — 15 циркон

Кубовые остатки производства хлорсиланов

Этиловый спирт

Ваграночная пыль

5-7

12 — 15

Остальное

15322 чество и не позволяет получить покрытие с достаточно высокими термостойкими свойствами, так как не образуются комплексные тугоплавкие соединения.

Введение в состав покрытия кубовых остатков производства хлорсиланов и этилового спирта наиболее целесообразно в диапазонах 5 - 7 и 12 — 15 мас.Е соответственно.,При меньшем содержании кубовых остатков производства хлорсиланов, например 4 мас.7. покрытие не обладает достаточной прочностью и. укрывистостью. Меньшее содержание этилового спирта, например

10 мас.Х не обеспечивает требуемого качества нанесенного покрытия, Содержание кубовых составов выше 7 мас.7, например 8 мас.Е, приводит к порообразованию в металле сварного шва в результате насыщения ванны газами, образующихся при декструкции органической составляющей. Введение ваграночной пыли ниже указанного диапазона приводит к повышению содержания в покрытии циркона, что удорожает его.

Конкретные составы покрытия представлены в табл.1. 30

Состав покрытия готовят в следующей последовательности.

Вначале кубовые остатки производства хлорсиланов этифицируют этилоВым c»»HpToM ° В полученную жидкость 35 при непрерывном перемешивании добавляют обезжелезенный циркон и ваграночную пыль в оговоренных выше количествах до получения однородной смеси. Полученную пасту с помощью кисти 40 наносят на защищаемые поверхности и просушивают в течение 25 — 30 мин, после чего производят наплавку.

Оценка свойств покрытий, приготов45 ленных составом 1-5, была проведена при вибродуговой наплавке в струе яд»дкости. Наплавку осуществляли вибродуговой головкой 0КС 6569. С целью настраивания сварочной цели на опти50 мальные переходные процессы наплавки в сварочную цепь включали последовательно 8 витков реактивной катушки дросселя РСТЭ-34. В качестве источника тока испоЛьэовали сварочФормула из обре те ния

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла на основе органическ го связующего, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьппения защитных свойств в условиях вибродуговой наплавки, он дополнительно содержит обезжелезенный циркон и ваграночную пь»пь, а в качестве органического связующего введены кубовые остатки производства хлорсиланов и этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Обезжелезенный

1532250

Таблица1

Компоненты, мас.й

3 4 5

Обезжелезенньй циркон 8

Кубовые остатки произ-, водства хлорсиланов 8

Этиловый спирт 10

Ваграночная пыль

15

10

17

12

Остальное

Т аблиц а 2

Пористость

Качество

Трудноудаляемые брызги, Ж

Составы нанесения покрытия

38,4

Неудовлетворительное

Хорошее

Нет

11

11

11

Есть

1,2

1,3

0.9

t 1

Удовлетворительное

Хорошее

Нет

71,6

Прототип

Составитель Н. Гершанова

Техред M. ХодаиМч Корректор M.Ïîço

Редактор Ю.Середа

Заказ 7998/20 Тираж 894

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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