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 сварочным материалам, а именно к составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла . Цель изобретения - повышение защитных свойств покрытия в условиях больших тепловых и механических нагрузок и качества металла шва. Состав содержит. мас.%: сульфитно-спиртовая барда 3,0-3,5; карбонатно-глинисто-солевой шлам 18-22; кальциевая соль стеариновой кислоты 0,7- 0,9; асбестовый порошок 2-4; технический гипс 1-2 ; пульвербакелит 1-2; вода остальное . Гипс и асбест повышают термостойкость покрытия. Шлам совместно с сульфитно-спиртовой бардой повышают механическую прочность покрытия, а также скорость его затвердевания. Пульвербакелит является эластичным связующим покрытия . 2 табл. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)э В 23 К 35/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779477/27 (22) 09.01.90 (46) 15.11.91. Бюл. ¹ 42 (71) Краматорский индустриальный-институт (72) В.Д. Кассо в, Г, Б. Бил ы к, П.А. Гавриш и

В.В.Катренко (53) 621,791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1433712, кл. В 23 К 35/36, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1461610, кл. В 23 К 35/36, 1987, Авторское свидетельство СССР

N 1423330, кл, В 23 К 35/36. 1987. (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ПОВЕРХНОСТИ ОТ НАЛИПАНИЯ БРЫЗГ

РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к

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

При тяжелых режимах сварки, например при сварке с избирательным (направленным) отражением, обладающим высоким теплосодержанием брызг электродного металла (до 89 ь от их общего числа), в стороны от сварочной ванны, резко возрастает интенсивность их контакта с защитным покрытием. Под действием значительных тепловых и механических нагрузок покрытие теряет свои прочностные характеристики, поскольку сульфитно-спиртовая барда, выполняющая функцию связующего, частично выгорает. Наблюдается так называемый пробой противосварочного покры„„ЯЦ „„ 1691022 А1 составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, Цель изобретения — повышение защитных свойств покрытия в условиях больших тепловых и механических нагрузок и качества металла шва. Состав содержит. мас, : сульфитно-спиртовая барда 3,0 — 3,5; карбонатно-глинисто-солевой шлам 18 — 22; кальциевая соль стеариновой кислоты 0,7—

0,9; асбестовый порошок 2-4; технический гипс 1-2; пульвербакелит 1-2; вода остальное. Гипс и асбест повышают термостойкость покрытия, Шлам совместно с сульфитно-спиртовой бардай повышают механическую прочность покрытия, а также скорость его затвердевания. Пульвербакелит является эластичным связующим покрытия. 2 табл. тия, ведущий к его разрушению и оголению защищаемых участков металла. Электродные капли непосредственно соприкасаются «р с металлом, налипая на поверхность изделия, ° Л

Целью изобретения является повышение защитных свойств покрытия в условиях больших тепловых и механических нагрузок и качества металла шва. M

Гипстехнический используется встроительстве в качестве вяжущего материала. В данном . ) случае гипс технический с температурой д плавления 1400 — 1450 С введен в состав покрытия как теплоизоляционный наполнитель. Это благоприятно сказывается на термостойкости покрытия. Одним из поло-. жительных факторов является то, что он обладает незначительной водозатворностью и начинает терять связанную воду при темпе1691022

15 ратуре нагрева 107 С и прекращает при

115" С.

Температура удаления влаги из материалов влияет как на процесс высыхания (сушки) покрытия, так и на пара-газовыделения при тепловом воздействии на покрытие расплавленных электродных капель. Кроме того, образующиеся кристаллы тесно переплетаются и срастаются друг с другом, образуя пространственно сшитую структуру, что обуславливает высокую механическую прочность затвердевшего слоя покрытия, Асбестовый порошок широко используется в промышленности как теплоизоляционный материал, В предлагаемом покрытии асбестовый порошок используется как наполнитель, повышающий его теплостойкость. Его введение позволяет избежать

"пробоя" защитного покрытия при сварке с направленным отражением брызг.

Карбонатно-глинисто-солевой шлам является отходом производства калийных удобрений, образующимся в результате механического обесшламливания сильвинитовой руды. По химическому составу шлам состоит иэ 30-40 мас. (легкорастворимых в воде хлоридов калия и натрия (5 — 10 мас.

KCI и 25 — 30 мас, NaCI) и 60 — 70 мас, глинистых минералов (35-40 мас, гидрослюды и 25-30 мас, монтмориллонита). В настоящее время карбонатно-глинисто-солевой шлам не находит должного применения в народном хозяйстве и, в основном, идет в отвал, ухудшая тем самым экологию окружающей среды. Совместное введение карбонатно-глинисто-солевого шлама и сульфитно-спиртовой барды обеспечивает равномерное и непрерывное распределение связующего по поверхности частиц наполнителя, вследствие чего удельная работа адгезии достигает максимума при минимальной толщине покрытия. В результате общая механическая прочность покрытия возрастает, что важно при интенсивном разрушающем воздействии электродных капель с их направленным отражением. Сочетание в шламе солей и глинистых минералов создает возможность улучшения седиментационной устойчивости, повышения термостойкости защитного покрытия при высоких температурах.

Наличие в карбонатно-глинисто-солевом шламе NaCI u KCI позволяет повысить прочность и скорость отвердевания покрытия рри сушке за счет кристаллизации растворенной соли по зернам наполнителя и ее плавления при более высоких температурах, и заменяет частично выгоревшее связующее (сульфитно-спиртовую барду), и тем

55 самым устранить погерю прочности покрытия, Кроме того, хлористые соли К и Na препятствуют насыщению сварочной ванны гаэами, образующимися при деструкции органической составляющей (сульфитноспиртовой барды) благодаря тому, что хлор вступает во взаимодействие с водородом с образованием газообразного соединения

HCI, которое легко ассимилируется.

Шлам является источником легкоионизируемых натрия и калия. которые улучшают формирование металла шва. Высота неровностей поверхности шва (шероховатость) уменьшается. Повышается также срок хранения покрытия, поскольку предохраняет барду от брожения.

Стеариновой кислоты кальциевая соль позволяет дополнительно обеспечить (совместно с карбонатно-глинисто-солевым шламом) седиментационную устойчивость, а также легкость удаления покрытия, поскольку выполняет роль смазки между защищаемыми участками металла и противосварочным покрытием.

Пульвербакелит ПК вЂ” 104 представляет собой тонкоиэмельченную смесь, нерастворимую в воде, Введен как связующий материал, полимеризующийся при высоких температурах, Под действием электродных капель он расплавляется, замещая частично выгорающую барду, залечивая тем самым

"пробой" покрытия и повышая его эластичность.

Сульфитно-спиртовая барда вводится в состав покрытия для повышения его прочности. сцепления с поверхностью защищаемых металлических участков и его кроющей способности, Совместное введение сульфитно-спиртовой барды и гипса технического увеличивает интервал схватываемости гипса.

Уменьшение количества сульфитноспиртовой барды в покрытии по сравнению с прототипом (до 3.5 ) способствует лучшему распределению связующего на зернах наполнителя (карбонатно-глинисто-солевом шламе, асбестовом порошке, гипсе тех1 ническом), вследствие чего общая прочность покрытия возрастает. Уменьшение толщины заметно повышает эластичность пленок, но лишь до тех пор. пока не нарушается сплошность пленки (при содержании барды не ниже 3,0 мас. ).

Оптимальное количество вводимого в состав покрытия гипса технического и абсестового порошка варьирует в пределах 1-2 мас.% и 2 — 4 мас.% соответственно, При их введении менее укаэанных величин покры тие не обладает достаточной термо<:тпйко1691022 стью. При их введении более оговоренных величин снижается стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин.

Карбонатно-глинисто-солевой шлам наиболее целесообразно вводить в количестве

18-22 мас. . При введении шлама менее 18 мас. механическая прочность покрытия снижается, ухудшается ионизация дугового промежутка. Увеличение содержания шлама более 22 мас, приводит к появлению трещин на покрытии.

Кальциевую соль стеариновой кислоты вводят в количестве 0,7 — 0,9 мас., что обеспечивает легкость удаления покрытия после сварки.

При введении пульвербакелита более 2 мас: e металле шва имеются поры, а при введении менее 1 мас. наблюдается низкая термостойкость покрытия.

Покрытие готовят следующим образом.

Сульфитно-спиртовую барду, карбонатно-глинисто-солевой шлам и воду перемешивают в смесителе в течение 2-3 мин.

После этого загружают асбестовый порошок, пульвербакелит, кальциевую соль стеариновой кислоты и перемешивают еще 5-7 мин. Затем добавляют гипс и процесс перемешивания продолжают еще 2 — 3 мин до потери им свойств схватывания. Полученную суспензию с помощью кисти или пульверизатора наносят на защищаемые участки металла, Конкретные составы покрытий приведены в табл,1, Оценка свойств покрытия приготовленных составов 1 — 5 была проведена при вибродуговой на плавке самозащитной порошковой проволокой ПП вЂ” ТН 250. Применяли следующие режимы: 1„200-220 А, Од 18 — 20 В, V, 20 м/ч. Использовали наконечник наплавляющего мундштука с цилиндрической формой рабочей поверхности

0,7 — 0.9

2 — 4

1 — 2

1 — 2

Остальное.

Таблица1

45 экрана, обеспечивающей около 90 отраженных от экрана электродных частиц, перпендикулярно к шву.

Определяли (визуально) наличие пор в

5 металле шва, кроющую способность покрытия (наплывы, залысины, подтеки), эффективность защиты покрытия при направленном отражении электродных брызг (по проценту трудноудалимых брызг

10 на защищаемых металлических пластинах), шероховатость шва (как разность максимальной и минимальной высоты шва).

Полученные результаты испытаний сведены в табл.2, 15 Составы покрытий 2 — 4 позволяют повысить защитные свойства покрытий в условиях больших тепловых и механических нагрузок и качество металла шва по сравнению с известными, 20 Формула изобретения

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащий сульфитно-спиртовую барду и воду, отличающийся тем, что, 25 с целью повышения защитных свойств покрытия в условиях больших тепловых и механических нагрузок и качества металла шва, состав дополнительно содержит карбонатно-глинисто-солевой шлам отходов

30 производства калийных удобрений, кальциевую соль стеариновой кислоты, асбестовый порошок, технический гипс и пульвербакелит при следующем соотношении компонентов, мас. :

35 Сульфитно-спиртовая барда 3,0-3,5

Карбонатно-глинисто-солевой шлам отходов производства калийных удобрений 18 — 22

Кальциевая соль стеарино40 вой кислоты

Асбестовый порошок

Технический гипс

Пульвербакелит

Вода

1691022

Таблица2

Составитель T.Àðåñò

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. ужгород, ул.l а арина. 101

Заказ 3888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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