Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла Советский патент 1988 года по МПК B23K35/36 

Изобретение относится к сварке, в ч|1стиости к составам покрытий для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного метапла, .с

Цель изобретения - повьшение защитных свойств покрытия за счет уве- л|1чения его однородности.

Пирофосфат натрия. представляет собой натриевую соль сложной 30 фосфорной кислоты. Введение его в , . состав покрытия позволяет диспергировать скоагулированные частицы глина, и тем самым увеличить однородность получаемого покрытия.15

Глинистая мицелла представляет со- бж кристалличесдсое образование, построенное из атомов, расположенных в олределенном порядке. Мицелла состоит из ядра, окруженного ионами с зарядом,20 противоположным заряду ядра, в силу ч ;го ионы прочно связаны с ядром. Кро- мг того, в кристаллах присутствуют так н 1зьшаемые свободные ионы или обмент H,ie катионы, которые образуют диффу- 25 3 тонный слой вокруг атомов. При увлаж- .Н2НИИ глины молекулы воды располагаются главным образом вокруг ионов диффузионного слоя и вместе с ними образуют гидратную оболочку вокруг мицел- 30 лз1.Связующая способность глины зависит or величины гидратной оболочки и действующих .сил, связывающих ионы диф- фузионного слоя с поверхностью гранулы (ядро + адсорбционный слой).Влйя- 35 ние величины частиц сказьюается в том, что чем меньше размер частиц, тем больше поверхность одного и того же

объема,, а следовательно, больше величина гидратной оболочки вокруг мелких частиц по сравнению с более крупными.

Под действием пирофосфата натрия происходят адсорбция многовалентных ионов и их удаление с поверхности мицйллы глины с образованием совершенных гидратных ободочек, т.е. наблюдается интенсивное измельчение глинистых частиц, что позволяет добиться максимальной коллоидности системы Имеет место равномерное распределение глины по поверхности частиц наполнителя с улучшенными физико-механическими параметрами.

Введение пирофосфата натрия наиболее целесообразно в диапазоне 0,4- 1,8 мас.%. При введении профосфата натрия менее 0,4 мас.%, например 0,2 мас.%, катионы в обменном комплексе мицеллы глины заменяются не полностью и частицы глины остаются скоагулированными между собой. Покрытие получается неоднородным, что снижает его защитные свойства.

При введении пирофосфата натрия более 1,8 мас.%, например, 2,0 мас.% мицеллы глины перенасьпцаются ионами Na , Это приводит к снижению электрокинетического потенциала системы глина - вода и частицы глины слипаются между собой, что снижает однородность и защитные свойства покрытия.

Примеры конкретного исполнения покрытия представлены в таблице J. Таблица

Изобретение относится к сварке, в частности к составам покрытий для защиты поверхности от нййипания брызг расплавленного металла. Цель тения - повышение защитных свойств покрытия за счет увеличения его однородности. Состав покрытия содержит, масД: кварцевый песок 35-45, графит 20-30, пирофосфат натрия 0,4-1,8, огнеупорная глина - остальное. Введение пиррфосфата натрия () позволяет диспергировать скоагулирован- ные частицы глины и тем самьш увеличить однородность покрытия. Глинистая мицелла состоит из ядра, окруженного ионами с зарядом, противоположным заряду ядра. Свободные ионы, присутствующие в кристаллах, образуют диффузионный слой. При увлажнении глины молекулы воды с ионами диффузионного слоя образуют гидратную оболочку вокруг мицеллы. Связующая способность глины зависит от величины гвдратной оболочки и действующих сил, связъшающих ионы диффузионного слоя с поверхностью гранулы. Под действит § ем пирофосфата натрия происходит адсорбция многовалентных ионов, их удаление с поверхности мицеллы глины и образование совершенных гидратных оболочек. Интенсивное измельчение глинистых частиц позволяет добиться ; максимальной коллоиднос.ти системы. Благодаря этому глина равномерно распределяется по поверхности частиц наполнителя, что улучшает защитные .свойства покрытия. 2 табл. сл 00 со ю

Компоненты

Кварцевый песок35 35 40 45 45

Графит

Пирофосфат натрия

Огнеупорная глина

Покрытие готовят следующим образом.

Входящие в состав покрытия компо-, Ненты просеивают через сито 918 отв/см

Состав, %

..I.i.Li...

30 30 25 20 20

0,2 0,4 1,1 1,8 2,0

Остальное

сетки № 02. Кварцевый песок и графит перемешивают в смесителе в сухом виде в течение 1,5-2,0 до получения смеси, имеющей одинаковый компонентный и зерновой состав в кажл,ой весовой единице. Глинистую суспензию готовят в мешалке, загружая глину, воду, при перемешивании вводят пиро- . фосфат, натрия- в виде 10%-ного раствора. В полученную композицию при непрерывном перемешивании добавляют подготовленную смесь сухих порошков наполнителя (кварцевый песок + графит) до получения однородной массы.

Покрытие наносят на защищаемые участки кистью. Слой покрытия должен быть 1-1,5 мм. Определяют качество наносимых покрытий и эффективность за- щиты в процентах (по количеству прилипших расплавленных брызг к поверхности металла, нагретой до ). Оценку свойств /покрытий приготовленных составов 1-5 проводят при автома- тической сварке в С02 пластин из стали 12Х8ВФ толщиной 8 мм, проволокой Св-08 Г2С. Сварка осуществляется с подогревом при 300-350°С на режимах: I(.f 120-160 А; и 18-21 В; „ 1 10- 140 м/ч; ,2 мм.

В тех же условиях испытывают известный состав покрытия, принятьй за прототип. Полученные результаты испытаний представлены в таблице 2. Таблица2

Неудовлетворительное

72-77

тельное

Прото- Неудовлетвори- тип тельное

68-75

Таким образом, результаты испытаний показывают, что предлагаемый состав позволяет повысить защитные свойства покрытия.

Формул- а изо бретения

Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащий кварцевый песок, графит и огнеупорную глину, отличающийся, тем, что, С целью повыпения защитных свойств nor крытия за счет увеличения его однородности, он дополнительно содержит пирофосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кварцевьй песок 35-45 Графит20-30

Пирофосфат натрия 0,4-1,8 Огнеупорная глина Остальное