Склад покриття

Реферат: UA 82820 U UA 82820 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до області зварювання, зокрема до складу покриттів, які використовуються для захисту поверхні від налипання бризок розплавленого металу. У зварювальному виробництві відомі склади покриттів по авторським свідоцтвам [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 взятим як прототип є покриття [3], яке містить 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 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 корисною моделлю, 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. Задачею корисної моделі є створення покриття для захисту поверхні від налипання бризок розплавленого металу при зварюванні низько вуглецевих 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. Поставлена задача вирішується тим, що для оптимізації газошлакової системи покриття в його склад, що містить тальк, оксид хрому, рідке скло, воду додатково вводять калій вуглекислий при наступному співвідношенні компонентів покриття, в мас. %: тальк 25-35 оксид хрому 2-5 калій вуглекислий 1-5 рідке скло 8-15 вода решта. Новим, у порівнянні з прототипом, є введення до складу покриття калію вуглекислого 1-5 %. Істотність відмін складу покриття, що заявляється, полягає в невідомості використання в ньому калію вуглекислого як стабілізатора запалення зварювальної дуги і наповнювача покриття, що забезпечує додаткове окислення розплавленого металу бризок, підвищення якості металу шва і стабільне повторне запалювання дуги. Калій вуглекислий (поташ) вводиться до складу покриття в кількості 1-5мас. % і являє собою сіль складу K 2CO 3 . У результаті дисоціації вуглекислого калію при температурі 891 °C, в момент потрапляння на покриття рідкого металу, по реакції K 2CO 3  K 2O  CO 2  утворюється вуглекислий газ, який вибухоподібно відштовхує краплю розплавленого металу від поверхні деталі, що зварюється. Калій, що входить до складу вуглекислого калію, має низький потенціал іонізації 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 калію вуглекислого у кількості менше 1 мас. % не забезпечується достатня стабілізація зварювальної дуги і зменшення розбризкування електродного металу. При вмісті калію вуглекислого 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 1 UA 82820 U 5 10 15 20 25 наплавленому металі при зварюванні по шару покриття. Крім цього забезпечується більш високий рівень механічної однорідності наплавленого металу. По відомій у промисловості технології були виготовлені покриття різного складу (див. табл. 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. 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, покращити умови праці зварювальників і зменшити витрати на зачистку зварних швів від бризок. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 923784 кл. В23К 35/36, 1980 г. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 721294 кл. В23К 35/36, 1978 г. 3. Авторське свідоцтво СРСР № 1357173 кл. В23К 35/36, 1987 г. Таблиця 1 Компоненти покриття Тальк Оксид хрому Калій хромовокислий Калій вуглекислий Рідке скло Вода Склади покриттів, мас. % 2 3 25 30 2 3 Прототип 30 3 1 24 1 2 10 решта 0,5 7 решта 1 8 решта 4 35 5 5 36 6 3 10 решта 5 15 решта 6 16 решта Таблиця 2 Зварювально-технологічні властивості Стабільність Варіант Розривна довжина Кількість бризок, що Наявність дефектів горіння при напрузі покриття дуги, мм. приварилися в, % на 100 мм шва. 50 В. Прототип 20 5 Низька Пори - 2 шт. 1 21 3 Середня Пори - 1 шт. 2 25 1 Висока Нема 3 28 0 Висока Нема 4 26 0 Висока Нема 5 22 0 Середня Зашлаковки - 1шт. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Склад покриття, що містить тальк, оксид хрому, рідке скло, воду, який відрізняється тим, що додатково містить калій вуглекислий при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тальк 25-35 оксид хрому 2-5 калій вуглекислий 1-5 рідке скло 8-15 вода решта. 2 UA 82820 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3