Склад покриття

Реферат: Склад покриття містить тальк, оксид хрому, рідке скло, воду, причому додатково містить фторид калію. UA 106313 U (54) СКЛАД ПОКРИТТЯ UA 106313 U UA 106313 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області зварювання, зокрема до складу покриттів, які використовуються для захисту поверхні деталей від налипання бризок розплавленого металу. У зварювальному виробництві відомі склади покриттів по авторських свідоцтвах [1, 2], які містять глину, крейду, декстрин, воду, тальк, оксид хрому, рідке скло та інші компоненти. Найбільш близьким по складу компонентів до складу покриття, що заявляється, і взяте як прототип є покриття [3], яке містить наступні компоненти, мас. %: тальк 25-35 оксид хрому 2-5 калій хромовокислий 0,5-5 рідке скло 8-15 вода решта. Покриття силікатного виду, призначене для захисту поверхонь деталей, що зварюються, від налипання бризок розплавленого електродного металу. При зварюванні по цьому покриттю механічні властивості зварних з'єднань не змінюються. Недоліком аналогічних покриттів, у тому числі і прототипу, є недостатньо стабільне повторне запалювання електрода, що ускладнює зварювання в монтажних умовах при зварюванні коротких швів, а також неможливість зварювання в промислових і побутових умовах з використанням трансформаторів, що мають напругу холостого ходу 50 В. Це не дозволяє використовувати згадані покриття для зварювання в монтажних і побутових умовах. Основними причинами, по яким в аналогах і прототипі неможливо отримати технічний результат, що досягається винаходом, є недосконала газошлакова система покриття, що не дозволяє отримати якісний метал шва і стабільне повторне запалювання дуги при зварюванні на монтажі короткими швами і при використанні джерел змінного струму з напругою холостого ходу 50 В. Технічним завданням корисної моделі є створення покриття для захисту поверхні від налипання бризок розплавленого металу при зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей в монтажних умовах, при використанні джерел змінного струму з напругою холостого ходу 50 В, що забезпечуються за рахунок зміни шлакової і газової системи захисту поверхні металу компонентами покриття. Вирішення поставленного завдання досягається тим, що для оптимізації газошлакової системи покриття в його склад, що містить тальк, оксид хрому, рідке скло, воду додатково вводять фторид калію при наступному співвідношенні компонентів покриття, в мас. %: Тальк 25-35 Оксид хрому 2-5 Фторид калію 1-5 Рідке скло 8-15 Вода останнє Новим, у порівнянні з прототипом, є введення до складу покриття фториду калію 1-5 %. Істотність відмін складу покриття, що заявляється полягає в невідомості використання в ньому фториду калію в якості стабілізатора запалення зварювальної дуги і наповнювача покриття, що забезпечує додаткове окислення розплавленого металу бризок, підвищення якості металу шва і стабільне повторне запалювання дуги. Фторид калію вводиться до складу покриття в кількості 1-5мас. % і являє собою сіль складу 3 KF, tпл=880 °C, tкип=1502 °C, щільність 2,481 г/см . У результаті дисоціації фториду калію при температурі 880 °C, в момент потрапляння на покриття рідкого металу краплі, утворюється оксид калію і фтор-який вибухоподібно відштовхує краплю розплавленого металу від поверхні деталі, що зварюється. Калій, що входить до складу фториду калію, має низький потенціал іонізаціїї 4,339 ев, що стабілізує процес запалення і горіння дуги при зварюванні по покриттю, як напівавтоматом у вуглекислому газі так і електродами, при використанні джерел змінного струму з напругою холостого ходу 50 В При вмісті в покритті фториду калію у кількості менше 1 мас. % не забезпечується достатня стабілізація зварювальної дуги і зменшення розбризкування електродного металу. При вмісті фториду калію в кількості більше 5 мас. % значно підвищується окисний потенціал покриття, що призводить до надмірного окислення поверхні наплавленого металу, зашлаковкам і втратам електродного металу на угар. Запропоноване кількісне співвідношення всіх компонентів покриття являється оптимальним і забезпечує його високі експлуатаційні властивості й запобігає налипанню бризок і появі пор у наплавленому металі при зварюванні по шару покриття. Крім того, забезпечується більш високий рівень механічної однорідності наплавленого металу. 1 UA 106313 U 5 10 По відомій у промисловості технології були виготовлені покриття різного складу (див. таблицю 1). Указані покриття наносили методом напилення на пластини із сталі 20 розміром 300 × 150 × 14 мм в один шар і перед зварюванням просушували протягом 15-20 хв. Зварювання таврових зразків з нанесеним покриттям проводили напівавтоматом в середовищі вуглекислого газу з використанням зварювального дроту марки Св-08Г2С діаметром 2 мм, сила струму 300-350А, полярність зворотна і ручним дуговим зварюванням електродами марки АНО-4 діаметром 3 мм на змінному струмі силою 90-120 А. Результати випробувань зварювально-технологічних властивостей покриттів наведені в таблиці 2. Таблиця 1 Склад покриттів Компоненти покриття Прототип 30 3 2 10 останнє Тальк Оксид хрому Калій хромовокислий Фторид калію Рідке скло Вода Склади покриттів, мас. % 1 2 3 4 24 25 30 35 1 2 3 5 0,5 1 3 5 7 8 10 15 останнє останнє останнє останнє 5 36 6 6 16 останнє Таблиця 2 Зварювально-технологічні властивості покриттів Зварювально-технологічні властивості Варіант покриття Прототип 1 2 3 4 5 15 20 25 Розривна довжина дуги, мм Кількість бризок, що приварилися в, % Стабільність горіння при напрузі 50 В Наявність дефектів на 100 мм шва 20 21 25 28 26 22 5 3 1 0 0 0 Низька Середня Висока Висока Висока Середня Пори - 2 шт. Пори - 1 шт. Нема Нема Нема Зашлаковки - 1шт. Оптимальним є склад покриття № 3. При вмісті компонентів менше пропонованого мінімального співвідношення підвищується напруга на дузі і збільшується розбризкування електродного металу, з'являються пори в металі шва, підвищується кількість бризок, що приварилися до основного металу. При вмісті компонентів більше пропонованого співвідношення, значно зростає розбризкування електродного металу і збільшуються втрати металу на угар. Впровадження запропонованого складу покриття для захисту деталей від зварювальних бризок дозволить підвищити якість продукції шляхом зменшення кількості пор і зашлаковок, покращити умови праці зварювальників за рахунок стабільного запалювання дуги і зменшити витрати на зачистку зварних швів від бризок. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 923784 кл. В 23К 35/36, 1980 г. 2. Авторское свидетельство СССР № 721294 кл. В 23К 35/36, 1978 г. 3. Авторское свидетельство СССР № 1357173 кл. В 23К 35/36, 1987 г. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Склад покриття, що містить тальк, оксид хрому, рідке скло, воду, який відрізняється тим, що додатково містить фторид калію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тальк 25-35 2 UA 106313 U оксид хрому фторид калію рідке скло вода 2-5 1-5 8-15 решта. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3