Состав теплопоглащающей сварочной пасты Советский патент 1978 года по МПК B23K35/36 

(54) СОСТАВ ТЕПЛОПОГЛО11 АЮЩЕЙ СВАРОЧНОЙ

ПАСТЫ.

Изобретение относится к сварке , в частности к составам теплопоглощающих сварочных паст, наносимых на околошовную зону.

Известны различные составы противосварочных паст, содержащие медный порошок, мыло, графит, окись цинка.

Известна теплопоглощающая сварочная паста |1, содержащая следующие компоненты, вес.%:

Мыло80-87

Графит5,5-7,0

Окись цинка 6,0-14,5

Однако такую пасту нельзя использовать вблизи источника сварочного тока, так как она разлагается.

Наиболее близкой к изобретению по составу является теплопоглощающая сварочная паста на основе воды 2, содержащая следующие компоненты, вес.%:

Красный шлам35-38

Перлитный порошок 7 Медный порошок Остальное

Однако в этой пасте отсутствуют скольконибудь значительные пути (каналы) направленного прохождения воды или ее паров. Вследствие этого увеличение толщины слоя пасты не ведет к росту ее теплопоглощающей способности, так как активно работает тольКО НИЖНИЙ, непосредственно контактирующий с металлом слой. Кроме этого, превышение максимально допустимой величины удельного теплового потока резко снижает эффективность теплоотвода данной системы вследствие нарушения адгезии пасты с охлаждаемой поверхностью (образуется паровая прослойка или « подушка между ними). Невысокие структурно-механические характеристики пасты не позволяют увеличить ее влажность (более 70- 80°/)). Из-за плохого сцепления пасты с поверхностью металла (адгезионные свойства) ее невозможно применять на поверхностях, наклоненных к горизонту более 50-60°.

Для повышения теплопоглощения и адгезии с покрываемой поверхностью теплопоглощающая сварочная паста дополнительно содержит в качестве наполнителя палыгорскит и распущенный асбест, при следующем соотношении компонентов, вес.:

Палыгорскит9-20

Асбест1 - 10

ВодаОстальное

Паста наносится на поверхность околошовной зоны перед сваркой либо в процессе сварки. Основная часть тепла, которая обычно распространяется в толщу свариваемого металла.

интенсивно поглощается пастой за счет испарения воды и теплоемкости компонентов смеси.

Введение асбеста позволяет получит, капиллярно-пористую структуру, которая, во-первых, обеспечивает появление каналов для направленного прохождения воды или ее паров в толщу пасты, во-вторых, создает тонко-волокнистый каркас, способный удерживать данную механическую смесь во взвещенном состоянии. Введение палыгорскита способствует созданию необходимой вязкости при сохранении высокой влажности системы и обеспечивает высокие адгезионные свойства пасты.

(Палыгорскит - минерал из группы асбеста, водный алюмосиликат магния

MgO Al203-4SiO2-5H2O)

Паста обеспечивает резкое сужение зоны

термического влияния, уменьшение времени кристаллизации металла сварного шва и времени пребывания нагретого металла при повыщенных температурах.

При наличии каких-либо деталей или участков конструкции, не допускающих перегрева выще 150-200° С, паста может быть использована в качестве эффективного теплозащитного слоя, способного в течение определенного времени являться «барьером для температур до 200-2500° С (в случае непосредственного теплового воздействия газового пламени или дуги).

Высокая теплопоглощающая способность пасты при высоких удельных тепловых потоках обеспечивается в результате интенсивного испарения воды из слоя пасты значительной толщины без образования паровой «подушки между пастой и охлаждаемой поверхностью. Капиллярно-пористая структура обеспечивает как ускоренный отвод пара от зоны нагрева, так и быструю подачу воды и слои пасты с низкой влажностью из-за превращения воды в пар. Наличие палыгорскита делает пасту способной хорошо удерживаться на поверхностях, наклоненных к горизонту до 90° (вертикальная плоскость).

Для получения пасты исходные компоненты тщательно перемещивают до образования однородной смеси.

Небольщая разница удельных весов компонентов пасты (асбест-палыгорскит-вода) делает систему весьма устойчивой во времени. При длительном хранении не происходит расслоения пасты на составляющие, поэтому ее не нужно непосредственно перед применением дополпительно перемешивать. При помощи подающих щнековых систем ее легко можно подавать в требуемую зону. Паста нетоксична. Ее компоненты химически инертны по отношению к свариваемым металлам. Паста может быть использована многократно при добавлении требуемого количества воды.

Проведена практическая проверка эффективности новой теплопоглощающей сварочной пасты. Были сварены аргоно-дуговой сваркой встык без зазора две пластины с полным проплавлением за один проход. Режим сварки: сварочный ток 140 а, напряжение дуги - 15 в, скорость сварки 12 м/час. Размеры свариваемых пластин 300x250x4 мм. Материал малоуглеродистая сталь. Термопары установлены в среднем сечении свариваемых пластин на расстоянии 10 мм от оси стыка. Состав сварочной пасты, %: Палыгорскит10 13 20

Асбест248

Вода88 84 72

Паста весьма эффективно выполняет задачу теплопоглощения сварочного тепла на наклонных вертикальных плоскостях, резко увеличивая скорость охлаждения нагретого металла и

уменьшая зону термического влияния сварки. Теплопоглощающая паста благоприятно изменяет характер формирования напряженного состояния. При этом уменьщается величина остаточных деформаций и повышаются характеристики сварного соединения.

Формула изобретения

Состав теплопоглощающей сварочной пасты, содержащий наполнитель и воду, отличающийся тем, что, с целью повыщения теплопоглощения и адгезии с покрываемой поверхностью, в качестве наполнителя он содержит Палыгорскит и асбест при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Палыгорскит9-20

Асбест1 - 10

ВодаОстальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2. Авторское свидетельство СССР № 439358, кл. В 23 К 9/00, 1972. .