Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла

(51)5 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Краматорский индустриальный институт(56) Евдокимов Н.Н, и др. Защита поверхности металлов от брызг при сварке. - "Автоматическая сварка", 1970, М 10, с, 39-42.Авторское свидетельство СССР3 Ф 959963, кл. В 23 К 35/36,.1980,Авторское свидетельство СССР1323307, кл. В 23 К 35/36, 1986,Авторское свидетельство СССРМ 1461610, кл, В 23 К 35/36, 1987,Авторское свидетельство СССРИ. 202385, кл. В 23 К 35/36, 1965,Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к ,составам покрытия для защиты поверхности от брызг расплавленного металла,Известен состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащий 30 мас. ф, мела и 70 мас.06 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 сварочною 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 защитц , 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; силь- винит 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 Б обеспечивают термостойкость металла шва. 2 таблОгнеупорный лак 35 - 40 Клей 10-15 Графит 35-40 У покрытия более высокие показателикогезии и адгеэии в сравнении с ранее известными, выше термостойкость благодаря Ца наличию огнеупорного лака в составе. Одна Я 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, оттия, содержащий огнеупорный лак и уг 20 С 35,61 30 40 45 в покрытии, вводят в покрытие на стадии при готовления, Оптимальное количество огнеупорного лака-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 стабильностипроцесса 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.%: Огнеупорный лак 35-40 Отходы угледобычи 32-39 Сильвинит 10-17 Стеарат калия 11-16 Отходы угледобычи - зто органоминеральное сырье РСТ УССР 5023-82, имеющее усредненный химический состав, мас.,4: 3 0225,00; А 120 з 14.63; Ре 20 з 3,73; СаО 2,80; Т 102 0,70; 3 0,98; Иа 20 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 зто привело бы к науглераживанию металла шва,Сильвинит гл КС п 1 чаО - служит источником для получения Кцйа, Введение в состав покрытия сильвинита обеспечивает равномерность распределения связующего по поверхности частиц наполнителя, улучшает седиментационную устойчивость,Сильвинит является источником легкоионизируемых КНа, повь 1 шающих стабильность процесса сварки,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 печения термостойкости покрытия и повышения качества металла шва, Совместное введение в состав покрытия огнеупорного лака и отходов угледобычи снижает водо 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 (35,616) в отходах угледобычи, и за счет образования комплексных тугоплавких сое динений при контакте с каплями расплавленного металла.Указанные комплексные тугоплавкиесоединения 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 - 32- 39 О, При содержании отходов угледобычи менее 32% 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 равномер 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 Яри содержании сильвинита более 17% 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, приводит к увеличению степени ионизацииразрядного промежутка при более низкихтемпературах, Длительность периода установления устойчивого процесса сварки(период зажигания дуги) значительно снижается, что, в свою очередь, повышает качество начального участка сварного шва,которое в значительной мере влияет на усталостную прочность сварных изделий засчет устранения появления в начальной части шва очагов разрушений (пор, микротрещин). Оптимальное содержание стеаратакалия - 11-16. При содержании стеаратакалия менее 11 снижается степень иониэации дугового промежутка, повышается 15время начального периода установлениярежима сварки. При содержании стеаратакалия более 16 затрудняется удаление покрытия после сварки.Предлагаемое покрытие готовят в следующей последовательности,В огнеупорный лак при постоянном перемешивании добавляют измельченные отходы угледобычи и сильвинит, затемсмешивают со стеаратом калия до получения однородной смеси, Полученную пасту спомощью кисти наносят на защищаемыеповерхности и просушивают в течение 2530 мин, после чего производят сварку. Былоприготовлено 5 Составов покрытия (см, 30табл. 1:).Оценка свойства покрытий приготовленных составов была проведена при автоматической сварке в среде углекислого газапроволокой 1,6 мм током 500 А. На пластину 35из стали ВСТ Зсп наплавляли валики в 3слоя. Определяли длительность периода ус-. тановления устойчивого процесса сварки по осциллограммам тока и напряжения. Регистрация тока и напряжения осуществлялась с помощью светолучевого двенадцатиканального осциллографа модели Н 117. 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 металла, содержащий огнеупорный лак .и углеродсодержащий компонент, о т л и ч аю щ и й с я 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 11-16Время установления процесса при сварке;с Качествонанесенияпокрытия Критическая скорость деформации,ммlмин Процент трудноудалимых брызгНаличие дефектов в начальной части вали- ка Составы НеудовлетворительноеХорошее 1,621 Неудовлетворительное Легкоевозбуждение дуги, стабильность горе.НияЛегкоевозбуждение дуги, стабильность горенияНестабильность горе- ния Поры, трещины НетСоставитель П,ГавришТехред М.Моргентал Корректор М,Демчик Редактор О.Хрипта Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 296 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5