Спосіб рафінування сталі від водню при електрошлаковому зварюванні

Реферат: UA 93900 U UA 93900 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до зварювального виробництва та електрошлакового зварювання (ЕШЗ), і може знайти застосування при виготовленні металевих зварних конструкцій. Відомий спосіб рафінування сталі від водню при ЕШЗ, в якому зварювальні матеріали перед зварюванням піддають тепловій обробці, знижуючи їхню вологість і в такий спосіб знижуючи концентрацію водню в зварювальних матеріалах [1]. Відомий спосіб рафінування сталі від водню при ЕШЗ, який полягає в тому, що над розплавом шлаку створюється "подушка" терморозширеного фториду графіту над розплавом шлаку, поверхня шлаку розкислюється вуглецевими матеріалами та додатково вводиться у шлакову ванну окислювач. Цей спосіб узятий за прототип [2]. Загальними суттєвими ознаками відомого способу і того, що заявляється, є: створення захисної атмосфери "подушкою" терморозширеного фториду графіту над розплавом шлаку, розкислення поверхні шлаку вуглецевими матеріалами (розкислювач - фторид графіту), і додаткове введення в шлакову ванну окислювача - оксиду заліза, у вигляді шматків порошкової стрічки, в осерді якої міститься оксид заліза і 1-2 % фториду графіту. Недоліками відомого способу є: неконтрольовані втрати терморозширеного фториду графіту в процесі ЕШЗ при витяжці висхідних газів; необхідність і складність, а в деяких випадках і неможливість герметизації робочого простору зварювання; насичення вуглецем металу при розкисленні шлаку вуглецевими матеріалами. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення відомого способу за рахунок того, що над розплавом шлаку розміщують спеціальну графітову екрануючу пластину Пподібної форми, щільність якої менше щільності розплавленого шлаку, що дозволяє: знизити втрати фториду графіту в процесі ЕШЗ при витяжці висхідних газів; виключити необхідність у застосуванні складного устаткування для герметизації робочого простору зварювання і можливість насичення вуглецем метала. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено: Схема процесу ЕШЗ. Після монтажу зварюваних деталей 1 під ЕШЗ та початку зварювального процесу на поверхню шлакової ванни 2 наводиться розкислювач фториду графіту 3, у виді порошку, поверх якого розміщується спеціальна П-подібна графітова екрануюча пластина 4, щільність якої, менше щільності розплавленого шлаку. Так, як фторид графіту знаходиться під графітовою екрануючою пластиною, то він не розкидається (не розпушується в повітрі) при витяжці висхідних газів, а потрапляє на поверхню шлаку. Зварний шов 5 формується за допомогою мідних повзунів 6 і утворюється за рахунок того, що під шаром розплавленого шлаку відбувається поступовий процес застигання розплавленого електродного і основного металів 7. Електродний дріт 8 подається в процесі зварювання через мундштук для підведення струму 9, за допомогою механізму подачі електрода 10. На поверхні шлакової ванни під екрануючою пластиною у фториді графіту відбувається процес термодеструкції. При термодеструкції фторид графіту "розширюється" з різким збільшенням обсягу в 30-40 разів, у результаті цього щільність з'єднання графіту зменшується 3 до 100-80 г/м і суміш здобуває теплоізоляційні властивості. Утворюється захисна "подушка" над розплавом шлаку. Існування захисної "подушки" обумовлено низькою щільністю терморозширеного фториду графіту і високою швидкістю окислювання його дрібнодисперсних частинок. Існування спеціальної графітової екрануючої пластини знижує втрати терморозширеного фториду графіту, сприяючи нормальному протіканню процесу ЕШЗ, знижує чад легуючих елементів, захищає шлак від впливу атмосфери, скорочується питома витрата електроенергії, знижуючи радіаційні втрати тепла з поверхні шлакової ванни. Для зниження небезпеки вуглецевого насичення металу додатково у шлакову ванну вводиться окислювач. Окислювач вводиться у виді шматків порошкової стрічки, яка містить 12 % фториду графіту. Введення 1-2 % фториду графіту в осердя порошкової стрічки необхідно, задля запобігання розплавлювання фториду графіту на поверхні шлаку. Потрапляючи в шлак оболонка порошкової стрічки розплавляється, нагріваючи фторид графіту, що при температурі термодеструкції спучується, розширюється, виштовхує оксид заліза з порошкової стрічки і розподіляє оксид заліза по об'єму шлакової ванни. Оксид заліза знижує вміст вуглецю внаслідок реакції відновлення заліза [3]. Застосування способу рафінування сталі від водню при електрошлаковому зварюванні забезпечує: зниження втрат фториду графіту в процесі ЕШЗ при витяжці висхідних газів; виключення необхідності у застосуванні складного устаткування для герметизації робочого простору зварювання і можливості насичення вуглецем метала. Джерела інформації: 1 UA 93900 U 5 1. Електрошлакове зварювання і наплавлення / Під. ред. Б.Е. Патона. - М.: Машинобудування, 1980. - 512 с. 2. Спосіб рафінування сталі від водню при електрошлаковому зварюванні: пат. 67954 Україна: МПК Н05В 7/07, С22В 9/18 / Гавриш П.А., Кассов В.Д., заявник та патентовласник Донбаська державна машинобудівна академія. - № 2003076613. Заявл. 15.07.2003. Опубл. 15.07.2004. Бюл. № 7.-4 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб рафінування сталі від водню при електрошлаковому зварюванні, який полягає в створенні захисної атмосфери "подушкою" терморозширеного фториду графіту над розплавом шлаку, розкисленні поверхні шлаку вуглецевими матеріалами (розкислювач - фторид графіту), і додатковому введенні в шлакову ванну окислювача - оксиду заліза, у вигляді шматків порошкової стрічки, в осерді якої міститься оксид заліза і 1-2 % фториду графіту, який відрізняється тим, що над розплавом шлаку розміщується спеціальна графітова екрануюча пластина П-подібної форми, щільність якої менше щільності розплавленого шлаку. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2