Защитное покрытие для поверхности от налипания брызг расплавленного металла

Изобретение может быть использовано при сварке металлов плавящимся электродом в качестве защитного средства для поверхности свариваемых изделий и технологического оборудования. Защитное покрытие получено на основе электрохимически синтезированного, активированного водного католитного раствора, который за счет изменения структуры воды обеспечивает синергизм взаимодействия составных компонентов покрытия на молекулярном и ионном уровнях, что ведет к улучшению эксплуатационных характеристик данного покрытия. Защитное покрытие содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: электрохимически активированный католит 50, неонол 10, диэтиленгликоль 28, полипропиленгликоль 12. Полученная антипригарная пленка обладает хорошей смачиваемостью к загрязненной металлической поверхности, низкой коррозионной активностью к металлам. 1 табл.

 

Изобретение "Защитное покрытие для поверхности от налипания брызг расплавленного металла" относится к машиностроению, энергетике и строительству и может применяться в технологических процессах, где используются к сварка металлов плавящимся электродом, в качестве защитных средств для поверхности свариваемых изделий и технологического оборудования.

При сварке изделий, значительное количество сварочных брызг прочно сцепляется с поверхностью основного металла и материала сварочной оснастки, что ухудшает внешний вид и эксплуатационные свойства готовой металлоконструкции, является недопустимым дефектом для сложных и качественных изделий и может стать причиной пожара, а также много времени уходит на физическое удаление брызг.

Защита от брызг частично решается за счет технологического применения решений: тщательного выбора сварочных электродов и проволоки, более точной настройки сварочного оборудования, подбора оптимального режима и угла сварки и ряда других. Все эти методы требуют временных и материальных затрат и не всегда приводят к нужному результату. Самым оптимальным и экономически выгодным является использование специальных защитных средств, препятствующих налипанию брызг на поверхности. Выбор средства очень важен - качество сварного шва не должно ухудшиться, защитное покрытие должно хорошо удаляться с поверхности металла и не ухудшать адгезию при последующей окраске.

Известно покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, патент RU 2134186, опубл. 10.08.1999, кл. B23K 35/365, содержащее, г на 1 л воды: сульфитно-спиртовая барда - 50-80, мыло - 30-40 и кальцинированная сода - 15-20, отходы абразивного производства - 30-60. Недостатком этого покрытия является его пониженные защитные свойства, а также наличие процесса брожения в процессе хранения.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату выбрано покрытие, раскрытое в патенте RU 2268127, опубл. 20.01.2006 г., кл. B23K 35/36, содержащее, г на 1 л воды: концентрат сульфитно-спиртовой барды в количестве 200-220 г и глицерина 120-150 г на 1 л воды. Однако данное покрытие имеет низкие технологические свойства, выражающиеся в плохой смачиваемости поверхностей, загрязненных жирами и маслами.

Техническим результатом является надежная защита свариваемых поверхностей изделия, технологического оборудования от налипания брызг расплавленного металла при сварке за счет образования антипригарной пленки, с хорошей смачиваемостью к загрязненной металлической поверхности, с низкой коррозионной активностью к металлам, которая после проведения сварочных работ хорошо снимается с поверхности металла и не ухудшает адгезию при последующей окраске.

Поставленная цель достигается тем, что защитное покрытие для поверхности от налипания брызг расплавленного металла создается на основе электрохимически синтезированного, активированного, водного, католитного раствора, который за счет изменения структуры воды обеспечивает синергизм взаимодействия составных компонентов покрытия на молекулярном и ионном уровнях, что ведет к улучшению эксплуатационных характеристик покрытия в части смачиваемости, адгезии, защиты свариваемых поверхностей, пониженной коррозионной активности и стабильности раствора при хранении.

Данный концентрат ТМС содержит, мас. %:

- Электрохимический активированный католит с ОВП ϕ≤ -300 мВ и рН≥11,5 - 50

- Неонол - 10

- Диэтиленгликоль - 28

- Полипропиленгликоль - 12

Защитное покрытие на основе предложенного состава приготовляют в реакторе, емкостью 1 м3, снабженном якорной мешалкой и термометром. Получение продукта проводят при температуре окружающей среды 15-28°С. В реактор заливают электрохимический активированный католит, который получают в проточном электролизере диафрагменного типа (СТЭЛ-10Н-120-01), расчетное количество 500 кг, в раствор поочередно добавляют 100 кг Неонола, после перемешивания и растворения добавляют 280 кг Диэтиленгликоля, затем при непрерывном перемешивании добавляют Полипропиленгликоль - 120 кг. Полученный раствор хорошо перемешивают до полного растворения всех компонентов и однородный состав сливают в полиэтиленовые канистры или бочки. Стабилизация полученного раствора обеспечивается гидроксильными группами электрохимического активированного католита, имеющего ОВП ϕ≤ -300 мВ и рН≥11,5.

Физико-химические свойства защитного покрытия приведены в таблице 1.

Для определения эффективности защиты поверхности изделий и технологического оборудования от налипания брызг расплавленного металла провели испытания данного покрытия на участке сварочных работ сборочного цеха машиностроительного завода. Испытания проводились при проведении ручной и полуавтоматической сварки.

Защитное покрытие наносилось на поверхности свариваемых изделий различными способами: распылением или простым нанесением кистью. Нанесенное покрытие хорошо растекается, смачивает поверхности и образует ровный слой защитной пленки. После 5 минутной выдержки проводили сварку изделий из сталей Ст3 и 10ХСНД. По окончании сварочных работ брызги металла, попавшие в защитный слой, легко удаляются металлической щеткой или ветошью. После проведения операции сварки остаточный слой защитного покрытия легко удаляется с поверхностей влажной ветошью. Как показали испытания, очищенная сваренная поверхность не имеет следов коррозии и не оказывает отрицательного влияния на адгезию лакокрасочных материалов, что обеспечивает качество последующей окраски изделий.

Таким образом, защитное покрытие обеспечивает надежную защиту свариваемых поверхностей и технологического оборудования от налипания брызг расплавленного металла при сварке за счет образования антипригарной пленки. Защитное покрытие обладает хорошей смачиваемостью к металлической поверхности и пониженной коррозионной активностью к металлам. Данное покрытие пожаробезопасное, так как оно на водной основе, не содержит растворителей, что уменьшает образование паров и риск возгорания в процессе сварки. Защитное покрытие обеспечивает экономичность в использовании, остатки средства могут быть просто смыты водой после использования или удалены ветошью, рабочий раствор имеет длительный срок хранения.

Покрытие для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла, отличающееся тем, что оно содержит электрохимически активированный католит, имеющий рН ≥ 11,5 и окислительно-восстановительный потенциал ϕ≤ -300 мВ, неонол, диэтиленгликоль и полипропиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

электрохимически активированный католит 50
неонол 10
диэтиленгликоль 28
полипропиленгликоль 12



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в составе порошковых проволок, покрытых электродов и флюсов для сварки и наплавки. Модификатор содержит нанопорошок тугоплавкого соединения, выбранного из группы, включающей карбид, нитрид, оксид, карбонитрид, оксикарбонитрид металла, в качестве инокулятора и протектор.
Изобретение может быть использовано при нанесении лазерной наплавкой на детали покрытий в качестве защитных слоев. Порошкообразная шихта для наплавки содержит дисперсный металлический порошок и армирующий порошок.

Группа изобретений относится к трубчатой сварочной проволоке, способу ее изготовления и сварке деталей с ее использованием. Трубчатая сварочная проволока содержит оболочку и гранулированную сердцевину, расположенную внутри оболочки, содержащую больше чем приблизительно 2,4% по весу активатора стекловидного шлака, в виде одного или более компонентов, выбранных из группы, содержащей диоксид кремния, диоксид титана, борат или оксид натрия, а также газообразующие, легирующие, раскисляющие и денитрифицирующие компоненты.

Изобретение может быть использовано для низкотемпературной пайки металлов и сплавов припоями различных марок в широком интервале температур. Хлоридный флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: хлористый цинк 33-41, хлористый аммоний 4-12, гидрохлорид диэтиламина 28-30, щавелевая кислота 15, глицерин 0-5, вода - остальное.

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть применено при механизированной и автоматической подводной сварке и наплавке металлических деталей.

Изобретение может быть использовано при сварке высоколегированных с содержанием хрома до 25 мас. % и никеля до 30 мас.30% и разнородных сталей.

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при ручной дуговой сварке высоколегированных жаропрочных и жаростойких сталей с содержанием хрома до 26% и никеля до 20%, особенно в труднодоступных местах, где необходимо усиление шва при сварке с одной стороны.

Изобретение может быть использовано для сварки нержавеющих сталей, в частности сталей серии 400, сварочной проволокой с флюсовой сердцевиной. Нержавеющая хромистая сталь трубчатой оболочки содержит, вес.%: 10-18 Cr, менее 5 Ni.

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа. Паяльная паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: канифоль 4,0-5,0, оксипроизводное соединение ряда алкиламинов 3,7-4,3, полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500-20000 2,9-3,2, этиленгликоль 1,2-1,5, гидроксид натрия 0,5-0,7, порошок припоя - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к смесям для высокотемпературной пайки. Смесь для соединения металлических изделий высокотемпературной пайкой содержит источник бора и источник кремния в виде порошков при соотношении бора к кремнию в смеси от 3:100 до 100:3 и по меньшей мере одно связующее, выбранное из группы, состоящей из растворителей, воды, масел, гелей, лаков, олифы, связующих на основе мономеров и/или полимеров, причем основной металл изделий имеет температуру солидуса выше 1040°С.

Изобретение может быть использовано при производстве свинцовых аккумуляторов, в частности для батарей резервного питания и двойного назначения. Флюс содержит бромистоводородную кислоту, моноэтаноламин, изопропиловый спирт, N-Метил-2-пирролидон и адипиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: N-Метил-2-пирролидон 35-54, изопропиловый спирт 5-9, адипиновая кислота 15-30, бромистоводородная кислота 40%-ная 10-25, моноэтаноламин 3-10. За счет оптимально подобранного качественного и количественного содержания активаторов и растворителей флюс обладает низкой летучестью и экологичностью в сочетании с высокими экономическими показателями расхода компонентов на производство единицы аккумуляторной продукции. Отсутствие на поверхности коррозионно-активных продуктов взаимодействия флюса с окислами исключает необходимость применения дополнительных процедур промывки паяных конструкций и соответственно загрязнения сточных вод. 2 табл.
Изобретение может быть использовано для изготовления или восстановения наплавкой деталей металлургической и машиностроительной техники, работающих в условиях окисления и циклического термомеханического нагружения, в частности, для системы вторичного охлаждения установок непрерывной разливки сталей. Ферромагнитная шихта содержит компоненты в следующем соотношении, вес. %: феррохром 29-32, порошок никеля 8-9, ферромолибден 3-5, ферротитан 3-5, феррованадий 2-4, мрамор электродный 10-12, плавиковый шпат 10-12, железный порошок - остальное. Порошок ферромагнитной шихты предварительно замешан на жидком стекле для слипания магнитных и немагнитных составляющих. Наплавка осуществляется непрерывной электродной проволокой марки Св08А диаметром 1,6 мм, на которую подается шихта и под действием магнитного поля сварочной цепи притягивается к ней, образуя покрытие, аналогичное электродному. Применение наплавочного материала в условиях электродуговой наплавки обеспечивает получение бездефектных изделий, отвечающих необходимым эксплуатационным требованиям без дополнительной термообработки.

Изобретение может быть использовано для нанесения наплавкой металлокерамических покрытий на изделия, работающих при повышенных температурах в условиях абразивного износа и воздействия коррозионной среды. Первый слой покрытия толщиной 0,5-0,7 мм выполнен из пасты, содержащей компоненты в следующем соотношении компонентов, об.%: порошок карбида бора 15-25, порошок углерода 1,5-2, порошок никеля 3-4, порошок бора аморфного 3-5, порошок хрома 3-4, кремнийорганический лак КО-85 - остальное. Второй слой покрытия толщиной 0,75-2,6 мм выполнен из расплавленной пасты, содержащей компоненты в следующем соотношении, об.%: порошок карбида бора 10,0-30,0, порошок церия 0,1-0,2, аэросил 2,0-5,0, порошок плавикового шпата 0,3-2,0, порошок металла, выбранного из группы, включающей кобальт, никель, железо 30,0-50,0, по меньшей мере, одно связующее, выбранное из группы, включающей жидкое стекло, кремнезоль, алюмозоль – остальное. Наплавленное покрытие обладает высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к сварочным и наплавочным материалам и может быть использовано для получения наплавленного металла и сварных швов на низко-, средне- и высоколегированных сталях и сплавах. В качестве порошков тугоплавкого химического соединения используют тугоплавкие химические соединения переходных металлов, выбранных из IV, V и VI групп Периодической системы, с углеродом, азотом или бором в виде порошкообразной смеси, содержащей нано-, ультра- и микроразмерные частицы. Сначала смешивают упомянутую смесь порошков со смешивающим агентом в соотношении от 2,3:1 до 4:1, полученную смесь продавливают через сито с образованием гранул размером не менее 500 мкм, просушивают их при температуре 250-300°C с обеспечением сухого остатка смешивающего агента 7-14% от массы полученных гранул, затем гранулы смешивают со шлакообразующим компонентом в виде флюса с образованием гранул с размерами в интервале 0,25-1,6 мм в соотношении от 1:2,3 до 1:0,75, нагревают полученную смесь в течение 5-10 мин при температуре Тх, выбираемой из соотношения Ттк>Тх≥Тш+50°C, где Ттк - температура плавления тугоплавкого химического соединения переходных металлов; Тш - температура плавления шлакообразующего компонента, после чего охлаждают, а закристаллизовавшийся шлак измельчают и разделяют на фракции с размером 50-100 мкм. Изобретение позволяет создать модификатор, обеспечивающий при его плавлении в реакционной зоне сварки высокую степень сохранности нано-, ультра- и микроразмерных частиц тугоплавких химических соединений в микрогранулах модификатора, а также повысить стабильность существования сварочной дуги. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для дуговой наплавки металлургического и другого инструмента, работающего в условиях интенсивного абразивного изнашивания при температурах до 600°С. Порошковая проволока состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты и содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: феррохром 24,0-26,0, ферромолибден 3,8-4,2, диборид титана 2,9-3,7, графит 1,3-3,3, никель 1,0-1,3, железный порошок 0,2-2,2, кремнефтористый натрий 0,8-1,0, ультрадисперсный порошок нитрида титана 0,25-0,60, стальная оболочка остальное. Металл, наплавленный порошковой проволокой с данным составом, обладает высокими значениями твердости и износостойкости, что позволяет повысить ресурс работы наплавленных деталей машин, оборудования и инструментов. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к металлу сварного шва, применяемому в сварных конструкциях. Металл сварного шва, содержащий в мас. %: С от 0,02 до 0,10, Si от 0,10 до 0,60, Mn от 0,90 до 2,5, Ni от 0,20 до 2,00, Cr от 0,05 до 1,0, Мо от 0,10 до 1,50, Ti от 0,040 до 0,15, В от 0,0010 до 0,0050, О от 0,030 до 0,100, и N 0,015 или менее, железо и неизбежные примеси – остальное. Средний диаметр эквивалентной окружности карбидов, имеющих диаметр эквивалентной окружности 0,40 мкм или более, среди присутствующих на границах зерен металла сварного шва карбидов, составляет 0,75 мкм или менее. Металл сварного шва имеет высокие значения низкотемпературной ударной вязкости при более низких температурах, прочности после SR-отжига, а также при применении дуговой сварки в защитном газе с использованием проволоки с флюсовой сердцевиной. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы. Припойная паста содержит, мас. %: порошок низкотемпературного припоя 80…91 и флюс-связку 9…20. Флюс-связка включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: сосновая канифоль натуральная 30…60, смесь высококипящих и низкокипящих органических растворителей в виде эфиров и/или спиртов 35…70, активаторы в виде соли или смеси солей первичных аминов с органическими кислотами 1…8. За счет повышения качества активаторов флюса-связки припойной пасты, соответствующей типу «ROL0», паста обеспечивает надежность пайки сильно окисленных со временем печатных плат и радиоэлектронных компонентов с большим сроком хранения, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации. 1 ил., 4 табл.

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы. Припойная паста содержит, мас. %: порошок низкотемпературного припоя 80…91 и флюс-связку 9…20. Флюс-связка включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: сосновая канифоль натуральная 30…60, смесь высококипящих и низкокипящих органических растворителей в виде эфиров и/или спиртов 35…70, активаторы в виде соли или смеси солей первичных аминов с органическими кислотами 1…8. За счет повышения качества активаторов флюса-связки припойной пасты, соответствующей типу «ROL0», паста обеспечивает надежность пайки сильно окисленных со временем печатных плат и радиоэлектронных компонентов с большим сроком хранения, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации. 1 ил., 4 табл.

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы. Припойная паста содержит, мас.%: порошок низкотемпературного припоя 80…91 и флюс-связку 9…20. Флюс-связка включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: синтетическая смола 30…60, смесь высококипящих и низкокипящих органических растворителей в виде эфиров и/или спиртов 30…60, активаторы в виде соли или смеси солей первичных аминов с органическими кислотами 1…8, реологирующая добавка в виде растительного воска «карнауб» 1…15. За счет повышения качества активаторов флюса-связки припойной пасты, соответствующей типу «REL0», обеспечивается надежность пайки сильно окисленных со временем печатных плат и радиоэлектронных компонентов с большим сроком хранения, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации. 1 ил., 4 табл.

Изобретение может быть использовано для поверхностного монтажа электрорадиоэлементов и интегральных схем на печатные платы. Припойная паста содержит, мас.%: порошок низкотемпературного припоя 80…91 и флюс-связку 9…20. Флюс-связка включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: синтетическая смола 30…60, смесь высококипящих и низкокипящих органических растворителей в виде эфиров и/или спиртов 30…60, активаторы в виде соли или смеси солей первичных аминов с органическими кислотами 1…8, реологирующая добавка в виде растительного воска «карнауб» 1…15. За счет повышения качества активаторов флюса-связки припойной пасты, соответствующей типу «REL0», обеспечивается надежность пайки сильно окисленных со временем печатных плат и радиоэлектронных компонентов с большим сроком хранения, предназначенных для работы в жестких условиях эксплуатации. 1 ил., 4 табл.

Изобретение может быть использовано при сварке металлов плавящимся электродом в качестве защитного средства для поверхности свариваемых изделий и технологического оборудования. Защитное покрытие получено на основе электрохимически синтезированного, активированного водного католитного раствора, который за счет изменения структуры воды обеспечивает синергизм взаимодействия составных компонентов покрытия на молекулярном и ионном уровнях, что ведет к улучшению эксплуатационных характеристик данного покрытия. Защитное покрытие содержит компоненты в следующем соотношении, мас.: электрохимически активированный католит 50, неонол 10, диэтиленгликоль 28, полипропиленгликоль 12. Полученная антипригарная пленка обладает хорошей смачиваемостью к загрязненной металлической поверхности, низкой коррозионной активностью к металлам. 1 табл.

Наверх