покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла

Формула изобретения

Покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащее сульфитно-спиртовую барду, мыло, кальцинированную соду и термостойкий наполнитель, отличающееся тем, что в качестве термостойкого наполнителя используются отходы абразивного производства при следующем соотношении компонентов, г на 1 л воды:

Сульфитно-спиртовая барда - 50-80

Мыло - 30-40

Кальцинированная сода - 15-20

Отходы абразивного производства - 30-60

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварке, а именно к покрытиям для защиты поверхностей свариваемых изделий и технологического оборудования от брызг расплавленного металла. Кроме того, данное изобретение может найти применение в металлургии при разливке жидкого металла.

Известно покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащее концентрат сульфитно-спиртовой барды в количестве 150. ..200 г на 1 литр воды (см. авт. свид. СССР N 186840, кл. В 23 К 35/36, 1966).

Однако описанное покрытие имеет низкие технологические свойства, выражающиеся в плохой смачиваемости поверхностей, загрязненных жирами, маслами и т.п. веществами.

Кроме того, после высыхания покрытия на защищаемых поверхностях образуется корочка сульфитно-спиртовой барды, которая осыпается при ударах, вибрации и транспортировке.

Известно покрытие для предотвращения налипания брызг расплавленного металла, содержащее следующие компоненты, г на 1 л воды:

сульфитно-спиртовая барда - 50...100

мыло - 20...40

сода кальцинированная - 20...30

(см.авт.свид. СССР N 239013, кл. В 23 К 35/36, 1968).

Недостатком известного покрытия является его малая термическая стойкость при сварке на средних режимах, т.е. при сварочном токе от 280 до 380 А. В данном случае образуются брызги с большим теплосодержанием, за счет которого покрытие разрушается, а брызги налипают на поверхность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащее следующие компоненты, г на 1 л воды:

сульфитно-спиртовая барда - 60...110

мыло - 25...45

кальцинированная сода - 15...25

термостойкий наполнитель - 25...50,

при этом в качестве последнего используется каолин (см. патент РФ N 923784, кл. В 23 К 35/36, 1980).

Описанное покрытие принято за прототип при составлении настоящей заявки.

Недостатком прототипа является высокая стоимость его компонентов, что при больших объемах применения известного покрытия скажется на себестоимости продукции.

Цель изобретения - уменьшение стоимости покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в покрытии для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, содержащем сульфитно-спиртовую барду, мыло, кальцинированную соду и термостойкий наполнитель, в качестве последнего используют отходы абразивного производства при следующем соотношении компонентов, г на 1 л воды:

сульфитно-спиртовая барда - 50...80

мыло - 30...40

кальцинированная сода - 15...20

отходы абразивного производства - 30...60

Заявляемое покрытие характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков:

а) сульфитно-спиртовая барда - 50...80 г/л

б) мыло - 30...40 г/л

в) кальцинированная сода - 15...20 г/л

г) в качестве термостойкого наполнителя используют отходы абразивного производства

д) отходы абразивного производства - 30...60 г/л

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения. Сравнительный анализ показал, что признак "а" новый, т.к. нижний предел (50 г/л) отличается от известного по патенту РФ N 923784, где он взят в количестве 60 г/л; признак "б" совпадает с соответствующим признаком прототипа, т.к. вписывается в его количество; признак "в", как и признак "б", не будет новым по тем же причинам; признак "г" - новый, т.к. не выявлен в известных технических решениях аналогичного назначения; признак "д" - новый, т.к. верхний предел (60 г/л) отличается от сходного признака (50 г/л) прототипа. По результатам сравнительного анализа можно сделать вывод, что заявляемое покрытие обладает новизной и изобретательским уровнем, а лабораторные испытания показали его применимость в промышленных условиях. Следовательно заявляемое покрытие отвечает критериям патентоспособности и может быть признано изобретением.

Как и в прототипе компоненты покрытия выполняют аналогичные функции:

1) связующего - сульфитно-спиртовая барда, которая вводится в состав покрытия в виде раствора;

2) поверхностно-активного - мыло и кальцинированная сода, причем первое вводится в состав покрытия в виде гранул размером не более 10 мм, а кальцинированная сода - в виде порошка;

3) термостойкого наполнителя - отходы абразивного производства, вводимые в состав покрытия в виде порошка. Отходы абразивного производства представляют собой порошок светло-серого цвета, содержащий 50...53% окиси алюминия, 43...46% окиси кальция, 0,05..0,3% окиси натрия, 0,1...0,85% окиси магния, 0,1. . .1,0% окиси хрома, 0,3...0,75% окиси кремния, 0,21...0,6% окиси железа.

Для определения эффективности защиты поверхности изделий и технологической оснастки было приготовлено по три состава покрытия (предложенного и прототипа) (табл. 1).

Из указанных компонентов путем последовательного введения в воду и барботирования были приготовлены три состава покрытия, представляющего однородную массу темно-серого цвета.

Каждый из полученных образцов покрытия подвергался испытаниям на различных режимах сварки плавящимся электродом в среде CO₂. Результаты испытаний сведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, эффективность защиты поверхности свариваемых изделий и приспособлений от брызг расплавленного металла в широком диапазоне сварочного тока предложенным составом покрытия довольно высокая и не уступает аналогичным свойствам известного покрытия (прототипа - патента РФ N 923784). Однако увеличение добавки отходов абразивного производства вместо каолина - в известном, в предложенное покрытие повлекло за собой уменьшение содержания других компонентов, за счет чего достигается удешевление самого покрытия. Кроме того, использование отходов абразивного производства позволяет утилизировать значительное количество этого "сырья", решая вопросы экологии окружающих абразивные производства территорий.

Технология нанесения предложенного покрытия на поверхность свариваемых изделий и технологического оборудования осталась прежней, что и для прототипа, то есть - кистью или сжатым воздухом.