ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ СВАРИВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ ОТ БРЫЗГ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА Российский патент 2005 года по МПК B23K35/365 

Изобретение относится к электродуговой сварке металлов плавящимся электродом, в частности для защиты поверхности, прилегающей к выполняемому сварному шву на изделии, от брызг расплавленного металла.

Известны покрытия - наиболее широко применяемые - для защиты поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла, в которых в качестве растворителя используется вода, а наполнителем служит мел: дополнительно в состав этих покрытий вводится тальк, гуммиарабик (1).

Эти покрытия имеют существенные недостатки: длительный срок сушки (1,5-2 часа), слой покрытия получается рыхлым, не обеспечивает хорошую защиту от брызг, затруднено возбуждение сварочной дуги.

Известно также покрытие, в котором в качестве растворителя и связующего используется водный раствор стекла натриевого жидкого плотностью 1,1-1,15 г/см³, наполнителем служит мел - 22-24%, ракушечник - 28-31% (масс)(2).

Однако и это покрытие имеет недостатки: наносится достаточно толстым слоем, определяемым составом наполнителя, что вызывает затруднения в возбуждении сварочной дуги, требует длительной сушки (30-45 мин) после нанесения.

Целью изобретения является покрытие, которое будучи нанесено тонким слоем (40-60 мкм) с помощью кисти, валика или распылителя создает надежную защиту поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла при однопроходной и многопроходной сварке; сокращается срок сушки до 5-10 минут; может быть использовано практически для всех марок сталей, свариваемых плавящимся электродом.

Поставленная цель достигается тем, что в состав наполнителя, содержащего мел, дополнительно вводится пластификатор - слюда молотая, обладающая антипригарными свойствами, при следующих соотношениях компонентов, составляющих покрытие (% масс.):

мел - 28-30

слюда - 5-6

жидкое стекло - остальное.

Дополнительно в наполнитель, для стабилизации раскисления металла сварного шва и улучшения процесса возбуждения сварочной дуги, может вводиться алюминиевый порошок - пудра в количестве 0.5-1% от массы наполнителя.

Растворителем и связывающим покрытия служит стекло натриевое жидкое, которое вводится в сухую смесь наполнителя путем перемешивания до сметанообразного состояния.

Были испытаны десять различных составов сухих смесей наполнителя из компонентов: мел - ГОСТ 4415-75, слюда молотая - ТУ 21-25-16-3-75, алюминиевая пудра ПАК-1 ГОСТ 5494-50, растворитель, стекло натриевое жидкое - ГОСТ 13078-81.

Некоторые составы исследуемых смесей для приготовления покрытий приведены в таблице:

КомпонентыСодержание компонентов (масс.%)123Мел282930Слюда556Жидкое стекло676664

Лучшие результаты при лабораторных испытаниях и практическом применении в условиях корпусно-сварочного цеха были получены при следующих соотношениях компонентов: мел - 29%, слюда - 5%, алюминиевый порошок-пудра - 0.5%. В сухую смесь наполнителя вводили стекло натриевое жидкое 66%, перемешиванием смесь доводилась до консистенции сметанообразной массы.

При приготовлении покрытий для испытаний дополнительно в покрытие вводилась вода до получения консистенции молока (плотность раствора жидкого стекла 1.1-1.2 г/см³).

Полученные покрытия различной консистенции наносились валиком на пластину из стали 10ХСНД. После сушки в течение 5-10 минут производилась наплавка валиков полуавтоматом проволокой Св08Г2С диаметром 1.6 мм на режимах: Uд 36-38, Iсв 350-380 А.

Также испытывалось покрытие (с добавлением воды), нанесенное на пластину из стали 1Х18Н9Т; сварка производилась электродами ЦЛ-11 диаметром 3 мм на токе Iсв 110-120 А.

Испытания показали надежное возбуждение и горение дуги, в шве нет каких-либо дефектов, шов гладкий, брызги все удалялись щеткой - сметкой.

При производственных испытаниях предложенного покрытия выполнялась сварка тавровых соединений; сталь судовая марки В, катет шва 6 мм (L6), все брызги удалялись щеткой - сметкой; налипание брызг не отмечалось.

Приготовленный состав покрытия заливался в металлические банки (емкостью 2 л); банки плотно закрывались крышкой, где и хранились до необходимости в применении; срок хранения практически не ограничен. Перед применением требуется тщательное перемешивание содержимого и, при необходимости, введение воды до требуемой консистенции, связанной со способом сварки, мощностью сварочной дуги, типа сварного соединения, способом нанесения покрытия - кистью, валиком (предпочтительно) или распылителем.

Таким образом, предлагаемое покрытие просто в приготовлении, не содержит дефицитных материалов, не вносит никаких отрицательных воздействий на процесс сварки, обеспечивает требуемое качество сварного шва, надежно защищает поверхность свариваемой конструкции от брызг расплавленного металла; удобно в применении.

Приготовленный состав покрытия, без дополнительного введения воды, хранится в закрытой таре - металлических банках, может использоваться по мере необходимости, что удобно при периодическом использовании.

Источники информации

1. "Автоматическая сварка" № 10, 1970 г., стр.39-41.

2. Авторское свидетельство СССР № 1618556, В 23 К 35/36, БИ № 1, 07.01.91.

Изобретение может быть использовано при сварке металлов плавящимся электродом для защиты поверхности, прилегающей к выполняемому сварному шву. Покрытие содержит компоненты при следующем их соотношении, % масс.: мел 28-30, слюда 5-6, стекло натриевое жидкое - остальное. Состав дополнительно может содержать алюминиевую пудру в количестве 0,5-1% от массы сухих веществ. Покрытие, нанесенное тонким слоем (40-60 мкм), быстро сохнет и позволяет надежно защитить поверхность свариваемого изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Покрытие для защиты поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла, содержащее стекло натриевое жидкое и мел, отличающееся тем, что в него введена слюда молотая при следующем содержании компонентов, мас.%:

Мел 28-30

Слюда 5-6

Стекло жидкое Остальное