Флюс для кислородно-флюсовой резки

(54 В 23 К 35/36 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ2,0-4,51,5-4,02,0-5,05,0-10,0 а5, 0-10,05,0 - 10,0 Тол уолПолиэтилеКарбонат жХлорид желКриолит нполиами лезаза ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 643265, кл. В 23 К 35/362, 1979.Авторское свидетельство СССР9 583900, кл. В 23 К 35/362, 1977.(54)(57) ФЛЮС ДЛЯ КИСЛОРОДНО-ФЛЮСОВОЙ РЕЗКИ, содержащий железный порошок, алюминиевый порошок, эпоксидную смолу, полиэфиракрилатную смолу,толуол и полиэтиленполиамин, о тличающийсятем, что, сцелью повышения производительности и качества резки, он дополнительно содержит карбонат железа, хлорид железа и криолит при следующем соот ношении ингредиентов флюса, мас.7:Железный порошок 11, 5-65 Апюминиевый порошок 4,5-20 Эпоксидная смола 10,0-25 Полиэфиракрилатнаясмола1181838 Изобретение относится к технологии кислородно-фпюсовой резки трудноразрезаемых сплавов и сталей и может быть использовано при порошково-копьевой,резке зашлакованной ста ли чугуна и огнеупоров.Цель изобретения - повьшение производительности и качества резки трудноразрезаемых сталей и сплавов.Карбонат железа вводится во Флюс как ингредиент, легко диссоциирующийопри температуре 490 С с образованием активных окислов железа, способных разжижать вязкие глиноземистые шлаки.15В этом же направлении, но еще более энергично действует на шлаки дополнительно вводимый во флюс лего коплавкий хлорид железа (т. пл. 307, 5 С), который к тому же испаряется в про-. 20 цессе резки, что способствует получению более рыхлых шлаков, легче удаляемых кислородной струей. При взаимодействии хлорида железа с тугоплавкой окисью алюминия образует ся также легкоплавкий и летучий хлоРид алюминия.Наконец, во Флюс дополнительно вводят.криолит, в котором тугоплавкая окись алюминия может растворять- Зо ся, что также повышает жидкотекучесть и подвижность образующихсяпри резке шлаков.Соотношение других компонентов Флюса определяется главным образомнеобходимостью получить эпоксидныйкомпаунд с достаточной величинойадгезии его к металлическим порошкам и неметаллическим компонентам.Так, например, полиэфиракрилатная смола МГ Фвводится в качествепластификатора, толуол - в качестверастворителя для уменьшения вязкостисмеси и лучшего перемешивания ее впроцессе изготовления Флюса, полиэтиленполиамин - в качестве отвердителя.Таким образом, наилучшее соотношение между всеми компонентами всоставе флюса должно выбираться сучетом всего комплекса технологических свойств флюса во время изготовления, хранения и в процессе резки.Примеры и технология изготовленияпредлагаемого флюса.55Для определения оптимального состава Флюса были изготовлены и испыта" ны три флюса (А, В и С), соотношение 2между ингредиентами которых было принято соответственно, вес.7.:Железный порошок 65:38,2:11,5Алюминиевьп. порошок 4,5:12,3:20Эпоксидная смола 10:17,5:25Полиэфиракрилатная смола 2:3,25:4,5Толуол 1,5:2,75:4,0Полиэтиленполиамин 2:Зв 5;5 вОКарбонат железа 5;7,5:10Хлорид железа 5:7,5:10Криолит 5:7,5:10Для получения сравнительных данных был также изготовлен и испытан флюс Д известного состава (прототип), содержащий, вес.7: железный порошок 56, алюминиевый порошок 17; эпоксидная смола ЭД18,9; полиэфиракрилатная смола МГ Ф2,97, толуол 2,97 и полиэтиленполиамин 2, 16. Способ изготовления предлагаемыхфлюсов А, В и С состоит из следующихпоследовательных операций:тщательное перемешивание смесипредварительно иэмельченных алюминиевого порошка, криолита, карбонатажелеза и хлорида железа (смесь 1),некоторую часть общего веса эпоксидной смолы ЭД(пропорциональнуюобщему весу смеси 1), предварительноподогретую до 60-80 С, смешивают сосоответствующим количеством пластификатора (смола МГФ),перемешивание сухой смеси 1 иэпоксидной композиции 1 до равномерной консистенции с добавлением соответствующего количества толуола,введение в эпоксидную композицию 1соответствующего количества (по рецепту) полиэтиленполиамина,после окончательного отвержденияполучившаяся масса измельчается ипросеивается через сито;частицы компаунда размером до1,2 мм хорошо перемешиваются с железным порошком для получения смеси 2.Роставшаяся часть эпоксидной смолы ЭДподогревается до 60-80 С иосмешивается с подогретой оставшейсясмолой МГФ, после этого жидкаясмесь смол перемешивается с сухойсмесью 2 с добавлением атстатка толуола и производится отверждение эпоксидной композиции 2 остаткам отвердителя ПЭПА,1181 3,252,753,57,57,57,5 Известныйфлюс Д Предлагаемые флюсы в 181, 2758650 132,2553500 108,4453850 155,5651050 32, 1 23,2 37,8 72,0 62,8 33,0 92,7 24,4 24,9 25,4 28,3 После окончательного отвержденияизмельчения и просеивания композиции, в качестве флюса для резки используется средняя фракция с размером гранул 0,8-2,0 мм, 5В наружных оболочках гранул Флюса, состоящих из эпоксидной композиции 2, располагается в основномжелезный порошок, а во внутреннихслоях, состоящих из эпоксидной ком Опозиции 1 - алюминиевый порошок, криолит, растворяющий образующуюся приокислении алюминиевого порошка ту-гоплавкую окись алюминия, частицыкарбоната железа, диссоциирующие . 15опри температуре 500 С, а также легкоплавкий хлорид железа, Благодарятакому распределению ингредиентовпо объему зерен Флюса в начале резки, пока еще ее процесс не установился, образуются сравнительно легкоплавкие и легковьщуваемые шлаки, богатые закисью железа и не содержащиеокиси алюминия. Образование тугоплавкой окиси алюминия происходит 25не в верхней части полости реза,какпри резке с известным флюсом, а всредней ее части и в глубине,Плавление криолита, хлорида железа и диссоциация карбоната железа,находящихся в ядре гранул, такженесколько задерживается и происходит3 Характеристика флюсов Теплообразование присгорании 1.00 г флюса,ккал Количество тугоплавкойокиси алюминия, образующейся из 100 г Флюса, гКоличество окислов стемпературой плавленияниже температуры резки,образующихся из 100 г .Флюса, г Общее количество тепла, необходимого для перевода окислов в жидкое и подвижное состояние, ккал 838 4как раз там, где образуется окисьалюминия, взаимодействующая с ними,что. приводит к формированию менеевязких и более подвижных продуктовшлакообразования,В таблице .приведены результатысравнительных испытаний флюсов составов А, В, С и Д,Данные таблицы показывают, чтооптимальное с точки зрения всегокомплекса технологических свойствсоотношение ингредиентов имеет флюссостава В, содержащий, вес.Х:Железный порошок 38,2Алюминиевый порошок 12, 3Эпоксидная смола ЭД17,5Полиэфиракрилатнаясмола МГФ ТолуолПолиэтиленполиаминКарбонат железаХлорид железа .Криолит Этот состав флюса обеспечивает повышение производительности и качества резки, формирование в процессе резки подвижных, легкоудаляемых из полости реза шлаков, а также технологичность флюса при его изготовлении и хранении. Неметаллические компоненты этого флюса в процессе резки полностью сгорают и не забивают рез.1181838 Продолжение таблицы Характеристика флюсов Известныйфлюс Д 102280 104350 106420 118830 14,3 8,8 3,2 122 60020 50965 36830 13500 30 15 22,5 Нет Располагается в верхней части полостиреза се резки 37,5 27 27 420 385 370 340 113,2 108,8 123,5 100 0,4 0,4 0,05 0,08 0,15 0,05 0,26 0,02 0,280,085 Качество реэкиф Шероховатость (глубина бороэдок), мм 0,5 0,3 0,3 0,25 1,4 1,2 1,8 ВНИИПИ Заказ 6039/14 Тираж 1085 Подписное Филиал ППП "Патент", гкУжгород, ул.Проектная, 4 В том числе на расплавление окиси алюминия, ккал Доля компонентов, взаимодействующих с окисьюалюминия с образованиемлегкоплавких соединений, 3 Распределение тугоплавкойокиси алюминия в полостиреза Жидкотекучесть и подвижность шлаков в процесОтношение веса эпоксиднойкомпозиции к общей массе замеса, Х Скорость резки хромоникелевой стали Х 18 Н 10 Т"еерпендикулярность, мм Вязкие шлакис большимсодержаниемА 1 О Предлагаемые флюсыв Располагается в нижней части полостиреза Жидкие подвижные шлаки с низким содержанием А 10