Склад покриття

Реферат: Склад покриття містить тальк, калій хромовокислий, рідке скло, воду. Додатково містить оксид титану. UA 117338 U (54) СКЛАД ПОКРИТТЯ UA 117338 U UA 117338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі зварювання, зокрема до складу покриттів, які використовуються для захисту поверхні деталей від налипання бризок розплавленого металу. У зварювальному виробництві відомі склади покриттів по авторським свідоцтвам [1, 2], які вміщують глину, крейду, декстрин, воду, тальк, оксид хрому, рідке скло та інші компоненти. Найближчим аналогом до корисної моделі є покриття [3], яке вміщує наступні компоненти, в 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 аналогів є недостатня термостійкість і стабільність запалювання електрода, що ускладнює зварювання в монтажних умовах при зварюванні коротких швів. Це не дозволяє використовувати згадані покриття для зварювання в монтажних і побутових умовах. Основними причинами, по яким в аналогах неможливо отримати технічний результат, що досягається корисною моделлю, є недосконала газошлакова система покриття, що не дозволяє отримати необхідну термостійкість покриття і стабільне повторне запалювання дуги при зварюванні на монтажі короткими швами. В основу корисної моделі поставлена задача створення термостійкого покриття для захисту поверхні від налипання бризок розплавленого металу при зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей в монтажних умовах, що забезпечуються за рахунок зміни шлакової і газової системи захисту поверхні металу компонентами покриття. Поставлена задача вирішується тим, що для оптимізації газошлакової системи покриття в його склад, що містить тальк, калій хромовокислий, рідке скло, і воду додатково вводять оксид титану при наступному співвідношенні компонентів покриття, в мас. %: тальк 25-35 оксид титану 2-5 калій хромовокислий 0,5-5 рідке скло 8-15 вода решта. Істотність відмін складу покриття, що заявляється полягає в невідомості використання в ньому оксиду титану як наповнювач покриття, що забезпечує йому додаткову термостійкість при потраплянні на нього бризок розплавленого металу, підвищення стабільності горіння дуги. Оксид титану (ТіО2) вводиться до складу покриття в кількості 2-5мас. % і являє собою речовину білого кольору з температурою плавлення 1870 °C, не розчинну у воді і кислотах. У результаті розплавлення оксиду титану при температурі 1870 °C, в момент потрапляння на покриття краплі рідкого металу, утворюється шлак, який покриває краплю розплавленого металу і захищає поверхню деталі від приварювання бризок. Титан, що входить до складу оксиду титану, має низький потенціал іонізації 6,83 ев, що стабілізує процес запалення і горіння дуги при зварюванні по покриттю, як напівавтоматом у вуглекислому газі так і електродами. При вмісті в покритті оксиду титану у кількості менше 2 мас. % не забезпечується достатня термостійкість покриття і стабілізація зварювальної дуги. При вмісті оксиду титану в кількості більше 5 мас. % значно підвищується температура плавлення 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 високу термостійкість, запобігає налипанню бризок і появі пор у наплавленому металі при зварюванні по шару покриття. Крім того, забезпечується більш висока стабільність запалення і горіння дуги. 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 1 UA 117338 U 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. 5 Таблиця 1 Склад покриттів Компоненти покриття Тальк Оксид титану Оксид хрому Калій хромовокислий Рідке скло Вода Склади покриттів, мас. % Найближчий аналог 30 3 1 2 3 4 5 24 1 25 2 30 3 35 5 36 6 2 0,4 0,5 3 5 6 10 решта 7 решта 8 решта 10 решта 15 решта 16 решта Таблиця 2 Зварювально-технологічні властивості покриттів Зварювально-технологічні властивості Варіант Розривна довжина Кількість бризок, що Стабільність горіння покриття дуги, мм. приварилися в, % при напрузі 50 В. Прототип 20 5 Низька 1 21 3 Середня 2 25 1 Висока -і 28 0 Висока 4 26 0 Висока 5 22 0 Середня 10 15 20 Наявність дефектів на 100 мм шва. Пори - 2 шт. Пори - 1 шт. Нема Нема Нема Зашлаковки - 1 шт. Оптимальним є склад покриття № 3. При вмісті компонентів менше пропонованого мінімального співвідношення зменшується термостійкість покриття, що приводить до збільшення 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 температура плавлення покриття, зростає розбризкування електродного металу, утворюються зашлаковки. Впровадження корисної моделі дозволить підвищити якість продукції зварювального виробництва за рахунок зменшення кількості пор і зашлаковок, покращити умови праці зварювальників шляхом підвищення стабільності запалювання дуги і зменшення трудомісткості зачистки зварних швів від бризок. Джерело 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 25 Склад покриття, що містить тальк, калій хромовокислий, рідке скло, воду, який відрізняється тим, що додатково містить оксид титану, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тальк 25-35 оксид титану 2-5 калій хромовокислий 0,5-5 рідке скло 8-15 вода решта. 2 UA 117338 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3