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, а именно к составам покрытий для' защиты , поверхности от налипания брызг расплавленного металла. Цель изобретения - повышение качества металла шва и повышения стабильности процесса сварки. Состав имеет следующий состав, мас.%: огнеупорный лак ЗБ-40,' отходы угледобычи 32-39; сильвинит 10-17: стеарат калия 11-16. Сильвинит, содержащий легкоионизируемые металлы калий и натрий, повышает стабильность процесса сварки. Стеарат калия позволяет сократить время установления режима сварки, а отходы угледобычи обеспечивают термостойкость металла шва. 2 табл.(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (k3) (5))5 В 23 К 35/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4839573/27 (22) 19,06;90 (46) 07.02.92. Бюл. Рв 5 (71) Краматорский индустриальный инсти. тут (72) П.А, Гаврищ, А.B. Грановский, А.В. Дубинин и И,П. Катасонов (53) 621,791.04(088.8) (56} Евдокимов Н.Н. и др. Защита поверхности металлов от брызг при сварке. — "Автоматическая сварка", 1970, М 10, с. 39-42.

Авторское свидетельство СССР

hb 959963, кл. В 23 К 35/36, 1980, Авторское свидетельство СССР

1323307, кл. В 23 К 35/36, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1461610, кл. В 23 К 35/36, 1987.

Авторское свидетельство СССР

И. 202385, кл. В 23 К 35/36, 1965.

Изобретение относится к сварке, в час-тности к сварочным материалам, а именно к ,составам покрытия для защиты поверхности от брызг расплавленного металла.

Известен состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплав- . ленного металла, содержащий 30 мас. (, мела и 70 мас.% жидкого стекла.

Недостатками состава являются низкие показатели когезии и адгезии, низкая стойкость к воздействию температуры свароч- . ных брызг (термостойкость) и низкое . качество формирования начального участка сварочного шва.

Наиболее близким к предлагаемому покрытию по составу является покрытие, содержащее следующие компоненты, мас. 0 ;

Алюминий 10-15 (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ПОВЕРХНОСТИ ОТ НАЛИПАНИЯ БРЫЗГ

РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к сварке, а именно к составам покрытий для защиты, поверхности от налипания брызг расплавленного металла. Цель изобретения — повышение качества металла шва и повышения стабильности процесса сварки. Состав имеет следующий состав, мас.ф: огнеупорный лак 35 — 40, отходы угледобычи 32-39; сильвинит 10-17; стеарат калия 11-16. Сильвинит, содержащий легкоионизируемые металлы калий и натрий, повышает стабильность процесса сварки, Стеарат калия по зволяет сократить время установления режима сварки, а отходы угледобычи Б обеспечивают термостойкость металла шва. 2 табл.

I ,Огнеупорный лак 35 — 40 4

Клей 10-15

Графит 35-40

У покрытия более высокие показателикогеэии и адгезии в сравнении с ранее известными, выше термостойкость благодаря Qt наличию огнеупорного лака в составе. Одна- М ко и этот состав имеет недостатки: покрытие обладает низким показателем иэносостойкости, а крупная дисперсность графита и алюминиевого порошка отрицательно влияют на адгезионные и когезионные свойства покрытия, кроме того. один иэ недостатков графита — высокая дальность 2-25%, что обуславливает низкую механическую прочность: покрытие обладает неудовлетворительным качеством, неравномерно наносится на защищаемую поверхность, от3

1710252 тия, содержащий огнеупорный лак и yr- 10

С 35,61

40

45 в покрытии, вводят в покрытие на стадии при- 50 готовления, Оптимальное количество огнеупорноголака-35-40 . При его содержании менее 35% покрытие не обладает достаточной прочностью, а при содержании огнеупорного лака более 40 наблюдается 55 повышенное порообразование металла шва в результате насыщения сварочной ванны газами.

Отходы угледобычи вводятся в состав покрытия в качестве наполнителя для обесрицательно сказывается на стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин, имеет низкую стабильность при установлении устойчивого процесса сварки.

Цель изобретения — повышение качества металла шва и повышение стабильности процесса сварки.

Цель достигается тем, что состав покрылеродсодержащий компонент, дополнительно содержит сильвинит, стеарат калия, а углвродсодержащий компонент введен в виде отходов угледобычи при следующем содержании компонентов, мас.ф:

Огнеупорный лак 35-40

Отходы угледобычи 32-39

Сильвинит 10-17

Стеарат калия 11-16

Отходы угледобычи — это органоминеральное сырье РСТ УССР 5023-82, имеющее усредненный химический состав, мас. 7;; SIOz 25,00; А120з 14,63; РеаОз 3,73;

СаО 2,80; Т102 0,70; $0,98; Naz0 2,42;

Влажность отходов -15-30 .

Отходы угледобычи вводятся в состав покрытия в качестве наполнителя для обеспечения термостойкости покрытия и для повышения качества металла шва, так как если бы вместо отходов угледобычи применить в составе графит, то это привело бы к науглераживанию металла шва, Сильвинит гл КС! AMaCt — служит источником для получения K

Стеарат калия применяется для получения зеленого мыла. В данном случае стеарат калия совместно с введением сильвинита позволяет сократить время начального периода установления режима сварки и тем самым повысить качество наплавки.

Огнеупорный лак, служащий связующим лечения термостойкости покрытия и повышения качества металла шва, Совместное введение. в состав покрытия огнеупорного лака и отходов угледобычи снижает водо5 поглотительную способность последнего, что обусловлено наличием в продуктах реакции активных атомов водорода, связанных с атомом кремния. Образование гидрофобной пленки положительно сказывается на качестве металла сварного шва, повышается термостойкость покрытия, обусловленная высоким содержанием углерода (35,61;5) в отходах угледобычи, и за счет образования комплексных тугоплавких сое5 динений при контакте с каплями расплавленного металла.

Указанные комплексные тугоплавкие соединения препятствуют непосредствен-. но контакту расплавленного металла с поверхностью. Отсутствие в составе наполнителя.фосфора положительно влияет на стойкость металла против кристаллизационных трещин. повышается максимальная скорость принудительной деформации

5 кристаллизующегося металла. Оптимальное содержание отходов угледобычи — 3239%. При содержании отходов угледобычи менее 32 g снижается скорость принудительной деформации кристаллизующегося металла, при которой еще не появляются трещины, а при содержании отходов угледобычи более 39 ухудшается стабильность горения дуги.

Сильвинит обеспечивает равномер5 ность распределения связующего по поверхности частиц наполнителя, улучшает седиментационную устойчивость, Сильвинит является источником легкоионизирующих натрия и калия, которые повышают стабильность процесса сварки, улучшают формирование металла шва. При введении в состав сильвинита снижается высота неровностей поверхности шва. Хлористые соли, находящиеся в составе сильвинита, препятствуют насыщению сварочной ванны газами, так как хлор образует с водородом газообразные соединения, легко удаляемые из сварочной ванны.

Оптимальное содержание сильвинита—

10-17;4. При содержании сильвинита более

17ф> возможно образование трещин в покрытии, Стеарат калия совместно с сильвинитом позволяет повысить степень ионизации дугового промежутка и таким образом сократить время начального периода установления режима сварки, а следовательно, повысить качество наплавки.

Благодаря наличию в покрытии легкоионизируемых соединений снижается эффективный потенциал ионизации газов и паров, что

1710252

Таблица 1!, приводит к увеличению степени ионизации разрядного промежутка при более низких температурах, Длительность периода установления устойчивого процесса сварки (период зажигания дуги) значительно сни- 5 жается, что, в свою очередь, повышает качество начального участка сварного шва, которое в значительной мере влияет на усталостную прочность сварных изделий за счет устранения появления в начальной ча- 10 сти шва очагов разрушений (пор, микротрещин). Оптимальное содержание стеарата калия — 11-16 . При содержании стеарата калия менее 11 снижается степень иониэации дугового промежутка, повышается 15 время начального периода установления режима сварки. При содержании стеарата калия более 16 затрудняется удаление покрытия после сварки.

Предлагаемое покрытие готовят в сле- 20 дующей последовательности.

В огнеупорный лак при постоянном перемешивании добавляют измельченные отходы угледобычи и сильвинит, затем смешивают со стеаратом калия до получе- 25 ния однородной смеси, Полученную пасту с помощью кисти наносят на защищаемые поверхности и просушивают в течение 25- .

30 мин, после чего производят сварку. Было приготовлено 5 составов покрытия (см. 30 табл. 1:).

Оценка свойства покрытий приготовленных составов была проведена при автоматической сварке в среде углекислого газа проволокой t,6 ìì током 500 А. На пластину 35 из стали 8СТ Зсп наплавляли валики в 3 слоя. Определяли длительность периода ус-. тановления устойчивого процесса сварки по осциллограммам тока и напряжения. Регистрация тока и напряжения осуществлялась с помощью светолучевого двенадцатиканального осциллографа модели Í117. Визуально определялось качество в начальной части шва. Определяли массу трудноудалимых брызг (удаляемых стальной щеткой или зубилом) от их общего количества и стойкость против кристаллизационных трещин по максимальной скорости принудительной деформации кристаллиэующего металла, при которой еще не появляются трещины.

Полученные результаты приведены в табл.

2.

Таким образом, предлагаемый состав покрытия (составы 2-4) в сравнении с известным позволяет повысить качество металла шва, повысить стабильность процесса сварки.

Формула изобретения

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного ме.талла, содержащий огнеупорный лак .и углеродсодержащий компонент, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества металла шва и.повышения стабильности процесса сварки, состав дополнительно содержит сильвинит и стеарат калия, а углеродсодержащий компонент введен в виде отходов угледобычи при следующем содержании компонентов, мас.%:

Огнеупорный лак 35 — 40

Отходы угледобычи 32-39

Сильвинит 10 — 17 . Стеарат калия 11-16

1710252

Таблица 2

Характер возбуждения и горения дуги

Процент трудноСоставы удалимых брызг

Время установления процесса при сварке;с

Качество нанесения покрытия

Критическая скорость деформации, ммlмин

Наличие дефектов в начальной части валика

Неудовлетворительное

Хорошее

1,621

Неудовлетворительное

Легкое возбуждение дуги, стабильность горе. Ния

Легкое возбуждение дуги, стабильность горе.ния

И

Нестабильность горения

Поры, трещины

Нет

16,2

20,7

0,718

5,2

Хорошее

0,720

20,9

Нет

0.716

1,731

4,8

32,4

20,8

18,8

Неудовлетворительное

Поры, трещины

62,2

9,4

Хорошее

2,382 .

Известный

Составитель П,Гавриш

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор О.Хрипта

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

Заказ 296 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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