Состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам
Владельцы патента RU 2439023:
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при изготовлении изоляционных втулок к сварочным горелкам. Технический результат - снижение стоимости изготовления изоляционных втулок при повышении прочности и эксплуатационной стойкости. Состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам содержит, вес.%: силикат натрия 40-48, твердую составляющую сварочного аэрозоля 25-31 и керамическую связку - остальное. 2 табл.
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при изготовлении изоляционных втулок для горелок к полуавтоматам и автоматам для электродуговой сварки.
Известен состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам, содержащий компоненты в следующем соотношении, вес.%:
силикат натрия - 55-20,
каолин - 11-12,
бура - 1-3,
теплостойкий наполнитель (дунит) - 28-30 (см. авт. свид. СССР №883764, С04В 19/04, 1981).
Недостатками известного состава являются высокая стоимость, низкая прочность и эксплуатационная стойкость.
Известен состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам, содержащий компоненты в следующем соотношении, вес.%:
силикат натрия - 40-48,
корунд - 16-19,
керамическая связка - 27-29,
теплостойкий наполнитель (отходы абразивного производства) - 9-12 (см. патент 2133717, С04В 28/26).
Недостатком данного состава является повышенная стоимость за счет применения корунда и отходов абразивного производства, закупка и перевозка которых удорожает изготовление изоляционных втулок.
Описанный изоляционный состав принят за прототип при составлении настоящей заявки.
Задача изобретения - снижение стоимости изготовления изоляционных втулок при повышении прочности и эксплуатационной стойкости. Поставленная задача достигается тем, что в состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам, содержащий силикат натрия и керамическую связку, вместо отходов абразивного производства введена твердая составляющая сварочного аэрозоля (ТССА) при следующем соотношении компонентов, вес.%:
силикат натрия - 40-48,
ТССА - 25-31,
керамическая связка - остальное.
В таблице 1 представлены данные по составу твердой составляющей сварочного аэрозоля, в таблице 2 - данные по составу керамической связки.
ТССА улавливается в устройствах для очистки сварочного аэрозоля от твердой составляющей, выпадая в осадок в отстойниках. При этом использование ТССА не только удешевляет изготовление изоляционных втулок и повышает положительные свойства состава, но и улучшает экологическую обстановку вокруг сварочного производства.
Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако компоненты, из которых изготавливаются изоляционные составы, на большинстве производств отсутствуют, а ТССА в наличии на всех производствах, где проводятся сварочные работы, к тому же ее необходимо улавливать для улучшения экологической ситуации. Из этого можно сделать вывод о соответствии предлагаемого к рассмотрению состава критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Лабораторные исследования показали возможность применения предлагаемого состава в промышленных условиях.
Наличие в составе силиката натрия обеспечивает процесс прессования в сыром виде втулок к сварочным горелкам и является связующим между остальными компонентами: керамической связкой, улучшающей адгезию состава к металлу, и ТССА, повышающей термостойкость втулок при многократных тепловых ударах, имеющих место в процессе сварки. Использование всех перечисленных выше компонентов позволило увеличить прочность, эксплуатационную стойкость и снизить стоимость изготовления втулок.
Готовят смеси составов, содержащих, вес.%:
силикат натрия 44, ТССА 31 и керамическую связку остальное - 25, или
силикат натрия 48, ТССА 25 и керамическую связку остальное - 27.
Из полученных смесей прессованием формуют втулки и испытывают их.
Испытания показали, что изоляционные втулки, изготовленные из предлагаемого состава, имеют прочность на 5-8% выше, а эксплуатационную стойкость на 8-12% больше, чем изоляционные втулки, изготовленные из состава прототипа.
| Таблица 1 | |
| Состав твердой составляющей сварочного аэрозоля | |
| Компоненты ТССА | Вес (%) |
| SiO2 | 18-27 |
| TiO2 | 0,6-4,9 |
| Al2O3 | 0,1-0,54 |
| Fe2O3 | 24,4-50,6 |
| MnO | 5,3-11,2 |
| СаО | 0,1-1,89 |
| MgO | 0,4-3,0 |
| K2O | 4,6-11,2 |
| Na2O | 2,7-12,7 |
| Таблица 2 | |
| Пределы изменения состава керамической связки, % (по массе) | |
| Компоненты керамической связки | |
| SiO2 | 74-56 |
| Al2O3 | 3-6 |
| Na2O | 4-6 |
| MnO | 0,3-0,9 |
| СаО | 0,1-0,8 |
| MgO | 0,1-0,8 |
| K2O | 5-7 |
| В2О3 | 3-5 |
| Li2O | 4,5-7,5 |
| ВаО | 6-10 |
Состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам, содержащий электродный силикат натрия, керамическую связку и твердую составляющую, отличающийся тем, что содержит твердую составляющую сварочного аэрозоля при следующем соотношении компонентов, вес.%:
| силикат натрия | 40-48 |
| керамическая связка | 27-29 |
| твердая составляющая аэрозоля | остальное |
