СПОСОБ ЗАЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ОТ РЖАВЧИНЫ Российский патент 2009 года по МПК B23K23/00 B08B7/00 C23F4/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для удаления ржавчины перед сваркой, образовавшейся вследствие электрохимической коррозии.

Известен способ индукционной очистки деталей от коррозии, заключающийся в зачистке от ржавчины механическим способом: стальной щеткой, наждачным кругом (Отраслевой стандарт. Сварка в химическом машиностроении. ОСТ 26-3-87, с.5-6). Недостаток этого способа заключается в том, что выполнение таких операций трудоемко и требует значительного времени.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ, заключающийся в том, что изделие, покрытое коррозией, помещают в индуктор и нагревают высокочастотным электромагнитным полем до температуры 170-190°С. Благодаря разнице коэффициентов расширения основного металла и окалины (ржавчины) при нагреве она растрескивается и легко удаляется щетками (Предупреждение образования окалины и методы очистки деталей. Сычинский В.Д., Бешелев С.Д. - М.: Машиностроение, 1989. - С.128).

Недостатки указанного способа:

- необходимо сложное технологическое оборудование;

- невозможность подвергать очистке металлы и сплавы, обладающие ферромагнитными свойствами;

- возможность подвергать очистке детали несложной и прямолинейной формы.

Задачей изобретения является упрощение способа, повышение его технологичности, снижение трудоемкости и ускорения процесса зачистки от ржавчины подвергаемых сварке поверхностей.

Настоящая задача решается тем, что в способе зачистки поверхности от ржавчины перед сваркой, включающем на нее термическое воздействие и механическую обработку, перед термическим воздействием на зачищаемую поверхность наносится термитный состав толщиной 1,5-4,0 мм, после чего инициируется горение состава.

Способ осуществляется следующим образом. На обрабатываемую от ржавчины металлическую поверхность наносится термитный состав. Смесь зажигается, восстановитель взаимодействует со ржавчиной. В процессе реакций как основных элементов, так и других примесей происходят экзотермические реакции. При этом выделяется большое количество тепловой энергии, сжигаются в том числе органические соединения на свариваемых поверхностях. Ржавчина восстанавливается до чистого железа.

Пример. В качестве термитного состава использовали железоалюминий, где восстановителем является алюминий (порошок марки А-1), а окислителем порошок железной окалины и частично ржавчины очищаемой поверхности. Смесь готовили в следующем процентном соотношении: Аl 23-26%; Fe₂O₃ 74-77%.

Для осуществления способа термитной зачистки поверхности перед сваркой из листа толщиной 6 мм вырезали образцы размером 80 х 100 мм, покрытые ржавчиной.

В каждом образце измеряли толщину микрометром МК 0-25. Результаты измерений сведены в таблицу.

На каждый образец (1-12) наносили термитный состав разной толщины и зажигали.

После этого производили измерения толщины образца (см. таблицу).

Толщина образца уменьшилась на величину 0,03-0,04 мм, поверхность становилась чистой, следов ржавчины не было.

Из анализа полученных результатов (см. таблицу) при насыпке термитной смеси менее 1 мм восстановительно-окислительная реакция протекает не по всей поверхности, а при толщине насыпаемого слоя более 4,0 происходит перерасход термитной смеси, так как верхние слои практически не участвуют в удалении ржавчины.

Таблица № образца Результаты измерений до термитной обработки, мм Высота слоя, мм Качество зачистки от ржавчины, мм 1. 5,91   Процесс зачистки прошел не по всей поверхности 2. 5,96 1,0 3. 5,82   4. 5,92   5,86(0,04) 5. 5,89 1,5 5,86(0,03) 6. 5,91   5,87(0,04) 7. 5,84   5,8(0,04) 8. 5,87 4,0 5,83(0,04) 9. 5,88   5,83(0,05) 10. 5,88   5,83(0,03) 11. 5,85 4,5 5,81(0,04) 12. 5,87   5,83(0,04)

Из проведенных испытаний оптимальная высота для зачистки поверхности металла от ржавчины составляет 1,5-4,0 мм.

Способ может быть использован для удаления перед сваркой ржавчины, образовавшейся вследствие электрохимической коррозии. На обрабатываемую металлическую поверхность наносят термитный состав толщиной слоя 1,5-4,0 мм. Инициируют горение смеси, в результате экзотермической реакции восстановитель смеси взаимодействует со ржавчиной. В процессе восстановительно-окислительной реакции выделяется большое количество тепловой энергии, обеспечивающей сжигание, в том числе и органических соединений на свариваемых поверхностях. Поверхность детали восстанавливается до чистого железа. Способ обеспечивает снижение трудоемкости и ускорение процесса очистки. 1 табл.

Способ зачистки поверхности от ржавчины перед сваркой, включающий термическое воздействие и механическую обработку, отличающийся тем, что перед термическим воздействием на зачищаемую металлическую поверхность наносят термитный состав толщиной слоя 1,5-4,0 мм и инициируют его горение.