ШИХТА ДЛЯ ТЕРМИТНОЙ ЗАЧИСТКИ ОТ РЖАВЧИНЫ Российский патент 2009 года по МПК B23K35/36 B23K23/00 B08B7/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для удаления ржавчины перед сваркой.

При сварке различных сталей по условиям технических требований (например, ОСТ 26-3-37 от 01.01.88 г., с.5-6. Сварка в химическом машиностроении.) возникает необходимость зачистки от ржавчины участков, по которым будет производиться сварка металлов. Этот процесс трудоемкий и выполняется вручную металлической щеткой, наждачным кругом или горелкой.

Известен железо-алюминиевый состав, содержащий компоненты в следующем соотношении, масс.% Al(20-25,4) и Fe₂O₄(74,8-80) (Термитная сварка. Малкин П.В., Воробьев А.А. - М: Министерство коммунального хозяйства РСФСР, 1963г. - C.10).

Недостатком этого состава является то, что алюминий и окалина взяты в соотношении, где они должны полностью прореагировать между собой. Взаимодействие с другими составляющими не предусмотрено, например с ржавчиной.

Известна шихта для термитной наплавки, где компоненты взяты в следующем соотношении, масс %: окалина 68…71, алюминий 29…31, сода 0,4…0,6 (А.с. СССР №2244614, опубликовано 2005.01.20).

Недостаток указанного состава состоит в том, что для устойчивого протекания окислительно-восстановительных реакций в термитном составе шихты окалина должна содержать минимальное количество серы, кремния и фосфора, она должна подвергаться высокотемпературной обработке, в окислительной среде иметь достаточную химическую чистоту.

Задачей изобретения является упрощение подготовки окалины для осуществления термитной реакции между алюминием и окалиной, состоящей из одного или нескольких компонентов (Fe₃O₄, Fe₂O₃, FeO) и ржавчиной.

Настоящая задача решается тем, что шихта для термитной зачистки поверхности от ржавчины, содержащая алюминий, окалину, состоящую из гематита, магнетита и оксида железа, дополнительно содержит перхлорат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Al 27-30 KClO₄ 18-27 Окалина остальное

Пример. Ингредиенты смешивали в соответствии с рецептурным составом (таблица) в шаровой мельнице в течение 1 часа так, чтобы частицы не превышали размеров 100 мкм.

Из стали 3 вырезали образцы 100×100×6 мм в количестве 12 штук, покрытые ржавчиной. Толщину образцов измеряли микрометром МК 0-25, затем на эти пластины специальным устройством насыпали термитный состав шириной 40 мм и высотой 2 мм и осуществляли зажигание смеси. После этого производили измерение толщины образца по зачищенной поверхности.

Результаты экспериментов сведены в таблицу.

№ образца Химический состав, % Толщина слоя ржавчины, мм Результаты процесса горения 1 KClO₄ - 18 0,03 Состав прореагировал полностью Al - 27 Окалина - 55 2 KClO₄ - 30 0,04 Состав прореагировал полностью Al - 27 Окалина - 43 3 KClO₄ - 17 0,0025 Зажигается и горит нестабильно Al - 30 Окалина - 53 4 KClO₄ - 30 0,02 Процесс протекает мгновенно Al - 24 Окалина - 46

Таким образом, разработанный термитный состав обеспечивает стабильное горение и удаление ржавчины с зачищаемой поверхности.

Термитная шихта предназначена для удаления ржавчины с поверхности стали перед сваркой. Шихта содержит алюминий и окалину, состоящую из гематита, магнетита и оксида железа, а также перхлорат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al 27-30, KClO₄ 18-27, окалина - остальное. Состав шихты обеспечивает устойчивое протекание окислительно-восстановительной реакции, стабильное горение и удаление ржавчины с зачищаемой поверхности. 1 табл.

Шихта для термитной зачистки поверхности от ржавчины, содержащая алюминий и окалину, состоящую из гематита, магнетита и оксида железа, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит перхлорат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Al 27-30 KClO₄ 18-27 Окалина остальное