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. Целью изобретения является создание покрытия, предохраняющего поверхность от налипания брызг расплавленного металла при сварке по слою покрытия с улучшенным технологическими свойствами как при его изготовлении, так и при использовании, и не влияющего на количество сварных швов. Защитное покрытие содержит, мас.%: тальк (30 - 40)

окись хрома (3 - 5)

пирофосфат натрия (калия) 1,5 - 5

полиэтиленоксид 4 - 8

декстрин 3 - 5, вода остальное. Использование пирофосфата натрия (калия) в составе защитного покрытия повышает смачиваемость поверхности металлов, загрязненных жирами, маслами и т.п. Кроме того, пирофосфат натрия (калия) позволяет обеспечить защиту изделия от коррозии при продолжительном цикле изготовления изделия. Введение в состав защитного покрытия полиэтиленоксида позволяет уменьшить содержание декстрина и, следовательно, снизить выделение дыма при сварке по покрытию. Таким образом устраняется возможность парообразования. Кроме того, использование полиэтиленоксида позволяет легко удалять покрытие после сварки не только водомоечным раствором, но и чистой водой, ацетоном, растворителем, спиртом. Это особенно важно при подготовке поверхности изделий, не подвергающихся после сварки дробеструйной обработке, под окраску. 4 табл.

СООЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (1)) 32251 А1 (5)) 4 В 23 К 35/36

ВСЕ".ОЮЗЯЯ

ПАТЕ!, Тп .; .:.« „КАЯ (:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗ:)БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4388276/25-27 (22) 04.03.88 (46) 30. 12.89. Бюл. ¹ 48 (72) Д.Ю.Кривень, Э.И.Ясногородская, Л.Я.Гольдштейн, Н.П.Антоненко, И,В.Гадючко и Т.В.Пугач (53) 621.791 ° 04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

923784, кл. В 23 К 35/36, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 721294, кл. В 23 К 35/36, 1978. (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ОТ НАЛИПАНИЯ БРЫЗГ РАСПЛАВЛЕННОГО ИЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, Целью изобретения является создание покрытия, предохраняющего поверхность от налипания брызг расплавленного металла при сварке по слою покрытия с улучшенными технологическими свойствами как при его изготовлении, так и при использовании, и не влияюИзобретение относится к сварке, в частности к составам покрытий для защиты поверхности or налипания брызг расплавленного металла.

Целью изобретения является создание покрытия, предохраняющего поверхность от налипания брызг расплавленного металла при сварке по слою покрытия с улучшенными технологическищего на качество сварных швов. Защитное покрытие содержит, мас.%: тальк 30-40, окись хрома 3-5; лирофосфат натрия (калия) 1,5-5; полиэтиленоксид 4-8; декстрин 3-5, вода остальное ° Использование пирофосфата натрия (калия) в составе защитного покрытия повышает смачиваемость поверхности металлов, загрязненных жирами, маслами и т.п ° Кроме того, пирофосфат натрия (калия) позволяет обеспе ить защиту изделия от коррозии при продолжительном цикле изго.товления изделия. Введение в состав защитного покрытия полиэтиленоксида позволяет уменьшить содержание декстрина и, следовательно, снизить выделение дыма при сварке по покрытию ° Таким образом устраняе-ся возможность парообразования. Кроме того, использование полиэтиленоксида позволяет легко удалять покрытие после сварки не только водомоечным раствором, но и чистой водой, ацетоном, растворителем, спиртом. Это особенно важно при подготовке поверхности иэделий, не подвергающихся после сварки дробеструйной обработке, под окраску. 4 табл. ми свойствами как при его изготовлении, так и при использовании и не влияющего на качество сварных швов.

Пирофосфат натрия (натрий фосфорно-кислый пиро) вводят в количестве

1,5-5%. Пирофосфат натрия представляет собой соединение натрия Na +0 > я 10Н О, легко растворимое в воде и используемое в промышленности для

1532251

Na

СН -0-СО-СпН CH ОН г 31 2

СН вЂ” О-СО-С Н +ЗйаОН вЂ” СНОН+ЗСпН СООИа

СН -0 СО СПН 5 CH

30 смягчения воды, а также для удаления масла и жира с одежды и машин, для чистки металлов в гальванопластике, для мытья посуды, стирки белья и т.д, Пирофосфат калия обладает такими же свойствами, что и пирофосфат натрия и может быть введен в состав покрытия вместо пирофосфата натрия.

Использование пирофосфата натрия (калия) в составе покрытия для защиты поверхности от налипания брызг

Реакция необратима и в результате образуется трехатомный спирт — глицерин и соль жирной кислоты — мыло.

Кроме того, пирофосфат натрия обладает более сильными ингибиторными свойствами по сравнению с тринатрийфосфатом, что позволяет обеспечить защиту изделия от коррозии при продолжительном цикле последующего иэ" 40 готовления изделия в неблагоприятных условиях.

Введение пирофосфата натрия в количествеменее 1,5Х не обеспечивает достаточные антикоррозионные свойст- 45 ва покрытия и нейтрализацию жиров и масел, имеющихся на поверхности металлов.

Введение пирофосфата натрия более

5Х нецелесообразно, так как эффект технологичности не повьппается и скорость коррозии изменяется незначительно (катодные и анодные характеристики при содержании пирофосфата

2-5 и 6-8Х почти совпадают, что видно на поляризационной диаграмме), но в то же время увеличивае ся содержание фосфоросодержашего компонента в составе покрытия, что может привесг расплавленного металла повышает смачиваемость поверхности металлов, загрязненных жирами, маслами и т.п.

Действие пирофосфата натрия (калия) при нанесении покрытия сводится к следующему.

Пирофосфат натрия Na+P>0< — соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. При взаимодействии пирофосфата натрия с водой происходит реакция гидролиэа с образованием щелочи, соли, кислоты ти к повышению содержания фосфора в сварном шве при выполнении сварки по слою покрытия.

Использование в составе покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла полиэтиленоксида позволяет уменьшить содержание декстрина и, следовательно, снизить выделения дыма при сварке по покрытию. Устраняется возможность порообразования в сварных швах при сварке проволокой марки св. 08Г2С.

Полиэтиленоксид вводят в количестве 4-8Х. Полиэтиленоксид представляет продукт полимеризации окиси этилена с водой Н(0-СН -СН )„хОН, где и — 8 -. 10 и используется в медицине в качестве одного из компонентов основы для свечей и мазей. Полиэтиленоксид обладает достаточно высокой вязкостью и поверхностно-активными свойствами. В сочетании с декстрином он обеспечивает достаточную адгезию состава к поверхности обрабатываемого металла.

Использование полиэтиленоксида в составе покрытия для зашиты поверх5 15322 ностиот налипания брызг расплавленного металла позволяет легко удалять покрытие после сварки ветошью, смоченной не только водно-моечным раствором, но и чистой водой, ацетоном, растворителем, спиртом, что особенно важно при подготовке поверхности изделий, неподвергающихся после сварки дробеструйной очистке под окрасв 1О ку °

Введение полиэтиленоксида в количестве менее 4Е не обеспечивает достаточной адгезии покрытия, особенно при наличии на поверхности обрабатываемого металла следов масел и жиров °

При содержании полиэтиленоксида в количестве более 87. резко повышается вязкость покрытия и ухудшается 20 технология нанесения покрытия с помощью краскораспылителя.

При сварке по предлагаемому защитному покрытию механические свойства сварного соединения не изменяются. 25

Примеры конкретного исполнения защитного покрытия приведены в табл.1.

40

45 сравнению с прототипом.

Высокие технологические свойства предлагаемого защитного покрытия позволяет расширить диапазон обрабатываемых поверхностей, обеспечивая качественную защиту поверхностей изделий от брызг расплавленного металла, улучшить условия труда при изготовлении его, нанесение на изделие, но особенно условия труда маляров при подготовке изделий под окраску: при50

Технология приготовления покрытий заключается в смешивании порошкообразных компонентов с водным раствором полиэтиленоксида (температура воды 20-30 С).

После сварки защитное покрытие легко удаляется ветошью, смоченной водой, водно-моечным раствором, аце(, тоном, растворителем, спиртом или механическим путем, Указанные покрытия наносились напылением из краскопульта и кистью на пластины, дробеочищенные иэ стали 20, размером 300х200х16 мм, и на пластины, недробеочищенные со следами масла и жиров, размером

300х200х5 мм, на трубу после механической обработки с размерами, мм: внешний диаметр 120, внутренний диаметр 80, длина 100 иэ стали 20Х4Н2А.

Покрытие наносилось в один слой, а обрабатываемые поверхности располагались в вертикальном положении.

После нанесения покрытия пластины и трубы перед сваркой просушивали в течение 20-30 мин.

Исследовали адгеэионные свойства покрытий по значению относительной адгезии, которое определяли отношением площади образца, равномерно ук51 6 рытой защитным составом, к общей площади образца. При этом значение относительной адгезии определялось для трех случаев состояния поверхности, на которую наносилось покрытие: после дробеочистки, недробеочищенная со следами масла и после механической обработки..Средние значения относительной адгезии для различных вариантов состава покрытия приведены в табл.2.

Сварку образцов с нанесенным покрытием производили полуавтоматом

ПЛГ-515 в среде углекислого газа с применением сварочной проволоки марки св. 08Г2С диаметром 2 мм.

В табл.3 приведены характеристики сварочно-технологических свойств полученных покрытий.

После сварки иэ наплавленного металла вырезают образцы для металлографического анализа. Кроме того, определяют удаляемость покрытий водой и водно-моечным раствором, а также проверяют адгезию грунтовки в соответствии с методом решетчатых подреэов (грунтовку наносили на образцы со следами защитного покрытия и на образцы с удаленным покрытием).

Результаты испытаний приведены в табл,4.

Как видно из данных табл.2 — 4 наилучшим комплексом сварочно-технологических свойств обладают составы покрытия согласно вариантам 2 — 4, содержащие оптимальное количество заявляемых компонентов.

Составы покрытий 1 и 5, содержащие соответственно заниженное и завышенное количество заявляемых компонентов, не обеспечивают достижения указанной цели.

Использование предлагаемого состава покрытия позволяет, как видно из данных табл.2 и 3, получить более высокие технологические свойстЬа по

1532251 менение покрытия позволит значительно уменьшить трудоемкость по удалению его, так как оно легко удаляется водой. формула изобретения. Состав нокрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавлен- 10 ного металла, содержащий тальк, окись хрома, декстрин и воду, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств, состав

Т а б л и ц а 1

Компоненты покрытия по прототипу

27 30 40 50 53

2 3 4

1,5

1 ° 2

Нет Нет

Нет

Нет

Нет

0с5

0с4

Ос3

Ос2

Осталь- таль- таль- таль- тальное ное ное ное ное

Таблица2

Вариан зы полрытиа рхь ииов ботПо иро о ииу

z з в

7о

100

50 во

1ОО

1ОО

1ОО

100

1ОО

Тальк 30

Окись хрома 5

Пирофосфат натрия (калия) Нет

Тринатрийфосфат 8

Полиэти леиоксид 20

Вода Остальное дополнительно содержит пирофосфат натрия (калия) и полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Тальк 30 — 50

Окись хрома 3 - 5

Пирофосфат натрия (калия) 1,5 - 5,0

Полиэтиленоксид

Декстрин

Вода

1532251

ТаблицаЗ

Варианты покрытия

Сварочно-технологические свойства

Сцепление с повехностью металла

По прототипу

Имеются отдельные поры на сварных швах

Видимых дефектов нет

Поверхность образца равномерно укрыта покрытием.

Покрытие легко наносится как

Видимые дефекты отсутствуют

Имеются единичные поры вязкости

Неудовлетворительное на механически обработанных поверхностях, имеющих следы масел и жиров

Удовлетворительное. Неудовлетворительное на образцах, имеющих на поверхности следы масел и жиров кистью, так и краскораспылителем

Поверхность образца равномерно покрыта покрытием.

Хорошо наносится кистью, наносимость краскораспылителем удовлетворительная иэ-за несколько повьппенной вязкости

Поверхность образцов неравномерно укрыта покрытием. Наносимость краскораспылителем затруднена иэ-эа высокой

Наличие макроде- Защитные свойства фектов на сварном шве

Имеются прилипшие капли металла на образцах после механической обработки и образцах со следами масел и жиров

Имеются отдельные прилипшие капли металла на образцах со следами масел и жиров. Имеются отдельные следы коррозии на образцах дробеочистки и после механической обработки

Прилипших капель металла нет. Следов коррозии нет

153225!

Cf о

III о а

1 1

Э Э 1

Р Р 1 э а

oar !ж5

I 1

3 а и

Х о;

И Q

1 E 1 ооу

Ж а3 3

Р ам а о

I c0

i) g

О

Е » ая

m Р

За о ю о о

Р! о

Р

Э

Э

Ж

Щ

Е»

° Ac63m 1 1

Ф о g

3й у о

1 Э

Э g Р

М III М о о э

ЭЯЛ

Х E» л

Ф Э Х

14 Э Р

1» tIJ юю о

Ф И и Э

Е»

Э Л

Х К

М U

Ц Э Р

I!l Q tC ожх

Ol L Э

Э л(0

К Ц !» Ы е 1 о

Р 3 о 53 Й

Р 8 X Q о х э

М

Й

Э а

1 м

U о ж

1 1 1 1

1 1 1 1