Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла Советский патент 1986 года по МПК B23K35/36 

1

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно,к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла.

Цель изобретения - повышение качества металла сварного шва путем сокращения времени на неустойчивый начальный процесс сварки и тем самь сокращение протяженности начального дефектного участка сварного шва.

Подмыленный щелок является отходом мыловаренного производства Славянского масложиркомбината. Представляет собой жидкость, имеющую следующий состав, мас.%:

Натриевые соли

жидких смоляных

и других кислот 0,6-0,9

NaCl11-12

. ,,0,4-0,6

. NaOH.i ,1-1,3

Вода . Остальное

Подмыльный щелок не находит должного применения в народном хозяйстве и в основном идет в отвал, ухудшая тем самым экологию окружающей среды Совместное введение в состав покрытия подмыльного щелока, хлористого калия и хлористого кальция позволяет сократить время начального периода установления процесса, расширить область устойчивых режимов и те самым повысить качество наплавки.

Наличие в покрытии легкоионизируемых составляющих щелочных и щелоч но-земельных металлов снижает эффективный потенциал ионизации газов и паров, приводит к увеличению степени ионизации разрядного промежутка при более низких температурах. Это позволяет значительно снизить количество кратковременных дуговых разрядов в момент разрыва цепи до возникновения благоприятных температурных условий, необходимых для стабильного протекания процесса, в результате длительность периода установления устойчивого процесса сварки (период зажигания дуги) значительно снижается и не превьшает десятых доле;й секунды. Это позволяет повысить качество начального участка сварного шва, которое в значительной мере влияет на усталостную прочность сварных изделий за счет устранения появления в начальной части шва оча0

0

5

601562

гов разрушения (пор, кратеров, структур закалки, микротрещин).

Кроме того, расширяется температурный диапазон диссоциации смеси 5 составляющих NaCl, КС1, CaCl,

,, NaOH и других, что улучшает экранизацию электродных капель и сварочной ванны от окружающей окислительной атмосферы за счет неодновременного (ступенчатого) их разложения. Покрытие содержит легкоплавкое углеводородное вещество, например парафин марки Т (ГОСТ 16960-71), стеарин (ГОСТ 6484-53). Подмыльный 5 щелок, хлористый калий, хлористый кальций и легкоплавкое углеводородное вещество используют в виде микрокапсул. Это связано с тем, что хлористый калий, хлористый кальций и хлорис-тый натрий, входящий в состав подмыльного щелока, при контакте с жидким стеклом вступают в химическую реакцию и вызывают практически мгновенную его коагуляцию.

Процесс микрокапсулирования осуществляется путем пропускания раствора из подмыльного щелока, хлористого калия и хлористого кальция через слой расплавленного пленкообразующего материала с последующим охлаждением микрокапсул в воде. Микрокапсулы имеют форму сферических частиц диаметром ,0,5-0,9 мм и толщину оболочки до 0,04 мм. Подмыльньш щелок, хлористый калий и хлористый кальций, заключенные в оболочку термопластичного материала, не взаимодействуют с жидким стеклом. После нанесения покрытия на свариваемые участки изделия и его температурной просушки происходит плавлени е материала оболочек микрокапсул. В результате происходит быстрая коагуляция жидкого стекла.

I

Введение подмыльного щелока, хло- ристого калия и хлористого кальция наиболее целесообразно в диапазоне 22-24, 7-10 и 6-8 мас.% соответственно. Введение этих компонентов ниже указанных величин, например 21 мас.% подмыпьного щелока, мас.% хлористого калия и 5 мас.% хлористого кальция, не позволяет расширить область устойчивых режимов, сократить время на чального периода установления процесса. Введение ингредиентов вьш1е указанных пределов, например 25 мас.% подмыльного щелока, 11,5 мас.% хлористого калия и 9 мас.% хлористого

0

5

0

5

0

5

31260

кальция, сужает технологический интервал живучести покрытия.

Оптимальное количество углеводородного вещества в покрытии составляет 3-4 мае.%. При меньшем содержании 5 углеводородного вещества, например .2,5 мас.%, микрокапсулы имеют утонченную стенку с недостаточной прочЛегкоплавкое углеводородное вещество (парафин, стеарин)

Жидкое стекло

2,5

3,5

4,5

Осталь- Осталь- .Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное

Противосварочное покрытие готовят следующим образом.

Жидкое стекло (ГОСТ 13078-67) .плотностью 1,12-1,20 г/см помещают в мещалку, куда добавляют микрокап- сулы, изготовленные по указанной технологии. Полученную смесь наносят на защищаемые участки и просушивают при 50-60 С. Оценка свойств покрытий составов 1-5 была проведена при автоматической сварке в углекислом газе образцов из стали 14ХГС проволокой марки 12 ГС диаметром 2,0 мм. Сварка осуществлялась в следующих режимах: 1 250-300 А, % 28-ЗОВ, Усв 20м/ч.

Длительность периода установления устойчивого процесса, являющего ся одним из самых ответственных показателей сварки, определяли по осциллограммам тока и напряжений. Регистрация тока и напряжения осу- ществлялас с помощью светолучевоГо- двенадцатиканального осциллографа марки HI 17. Определяли также качество начальной части сварного шва. В тех же условиях испытьш.али известный сос taB покрытия, принятый за прототип.

56.4

ностью. при содержании углеводородного вещества выше 4 мас.%, например 4,5 мас.%, увеличивается (вьше нормативного) содержание водорода в сварных соединениях.

Конкретные составы покрытия приведены в табл. 1.

Таблица

3,5

4,5

Полученные результаты испытаний сведены, в табл. 2.

Таблица2

35

45

55

50

Таким образом, предлагаемые составы защитного покрытия 2-4 позволяют

512601566

значительно сократить время началь- ло, о т л и ч а ю щ и и с я тем, ного периода установления устойчиво- что, с целью повьппения качества метал- го процесса и тем самым повысить ла сварного шва путем сокращения вре- качество начального участка сварного меня на устойчивый процесс сварки, шва. В начальной части шва кратеры, j состав дополнительно содержит подструктуры закалки, микротрещины, по- мыльный щелок, хлористый калий, ры, являющиеся очагами разрушения, хлористый кальций, легкоплавкое уг- не наблюдаются.леводородное вещество из ряда параИспользование предлагаемого соста- фин, стеарин при следующем соотноше- ва защитного покрытия обеспечивает ю ии компонентов, мас.%1 улучшение технологичности при проведении сварочных работ и повьш1ает Подмыльный щепок 22-24 срок службы сварных узлов.Хлористый калий 7-10

Хлористый кальций 6-8

Формула изобретения is Легкоплавкое углеводородное вещество

Состав покрытия для защиты поверх- из ряда парафин, ности от налипания брызг расплавлен- стеарин3-4

ного металла,содержащий жидкое стек- Жидкое стекло Остальное

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочньш материалам, а именно к составу покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла. Целью изобретения является повьшение качества металла сварного шва за счет сокращения времени на неустойчивый начальный процесс сварки и тем самым сокращение протяженности начального дефектного участка сварного шва. Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла содержит жидкое стекло, а введены подмыл ьный щелок, хлористый калий, хлористый кальций, легкоплавкое углеводородное вещество из ряда парафин, стеарин при следующем соотноше НИИ компонентов составаj мас.%: под- мыльный щелок 22-24, хлористый калий 7-10, хлористый кальций 6-8, легкоплавкое углеводородное вещество из ряда парафин, стеарин 3-4, жидкое стекло - остальное. 2 табл. с S (Л