Состав для изготовления связующего электродных покрытий

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Курилина Галина Сергеевна Радченко Александр Адамович Жизняков Станислав Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Состав для изготовления связующего электродных покрытий, содержащего натриевокалиевый силикат, отличающийся тем, что содержит натриевый силикат с силикатным модулем не менее 3,2, плотностью не более 1,38 г/см 3 и вязкостью не более 300-400 мПас и смесь углекислого калия и гидроксида калия, взятых в соотношении 25, в количестве 10-15 от массы натриевого силиката. Изобретение относится к технологии получения углеродистых и низколегированных электродов и позволяет получить электроды с улучшенными сварочно-технологическими свойствами, стабилизировать сварочную дугу. Известен состав для изготовления связующего электродных покрытий 1, содержащий калиево-натриевый силикат и кальцинированную соду в количестве 1,5-2,5 от массы силиката. Недостатком известного состава является то, что при разварке натриево-калиевой силикатной глыбы невозможно получить жидкое стекло со стабильными физико-химическими характеристиками, что ухудшает сварочно-технологические свойства электродов. Техническая задача, решаемая изобретением, - получение состава жидкого стекла,применяемого в качестве связующего при изготовлении электродов, со стабильными физико-химическими характеристиками и наименьшим разбросом таких показателей, как плотность, вязкость и силикатный модуль. Технический результат достигается тем, что в составе для изготовления связующего электродных покрытий, содержащем натриево-калиевый силикат, при этом натриевый силикат с силикатным модулем не менее 3,2, плотностью не более 1,38 г/см 3 и вязкостью не более 300-400 мПас, смесь углекислого калия и гидроксида калия взяты в соотношении 25, в количестве 10-15 от массы натриевого силиката. Связующее предложенного состава готовят следующим образом. 10765 1 2008.06.30 В емкость, оборудованную мешалкой, загружают необходимую массу натриевого силиката с силикатным модулем не менее 3,2, плотностью не более 1,38 г/см 3 и вязкостью не более 300-400 мПас. Вводят 10-15 от массы загруженного натриевого силиката смесь углекислого калия и гидроксида калия в соотношении 25 небольшими дозами при постоянном перемешивании. Перемешивание проводят до получения однородной массы. В случае, если силикатный модуль натриевого силиката меньше 3,2, полученный состав имеет низкую плотность, что понижает адгезионную способность (прилипание) обмазочной массы к металлическому стержню, что приводит к растрескиванию покрытия. При использовании натриевого силиката с плотностью более 1,38 г/см 3 полученное связующее имеет плотность 1,51 г/см 3, что вызывает сильный рост вязкости, а это, в свою очередь, возможность застывания и полной потери текучести жидкого стекла. Вязкость натриевого силиката выбирается более 300-400 мПас, так как при добавлении смеси углекислого калия и гидроксида калия вязкость связующего резко падает, что приводит к потере текучести. Соотношение 25 углекислого калия и гидроксида калия в концентрированной смеси выбрано, исходя из экспериментов. Влияние углекислого калия и гидроксида калия на физико-химические характеристики приведено в табл. 1 и 2. При совместном добавлении смеси углекислого калия и гидроксида калия в соотношении 25 обеспечиваются необходимые характеристики связующего электродных покрытий. При добавлении указанной смеси менее 10 не обеспечивается устойчивое и стабильное горение дуги. При добавлении смеси более 15 образуется выпадение гелеобразной массы в связующем. Таблица 1 Характеристики синтетического натриево-калиевого жидкого стекла в зависимости от количества растворенного в стекле жидкого калия Параметры стекла Растворимость К 2 СО 3 в стекле Кол-во рас- Содержатворенного ние К 2 в Плотность Вязкость, Время раство- Качественная Модуль К 2 СО 3,стекле,р, г/см 3 рения, мин оценка мПас 0 0,4 2,98 1,455 290 5 3,8 2,60 1,475 600 60 трудная 10 6,1 2,17 1,505 6070 150 трудная образовался 20 10,9 1,71 студень, гель) Исходное натриевое жидкое стекло Таблица 2 Характеристики синтетического натриево-калиевого жидкого стекла в зависимости от количества растворенного в стекле гидрооксида калия Параметры стекла Кол-во рас- Расчетное сотворенного держание К 2 Растворимость Плотность Вязкость ,Модуль 3 КОН,в стекле,р, г/см мПас 0 0 2,98 1,455 290 2 1,6 2,65 1,460 180 хорошая 5 4,2 1,470 150 то же 10 8,4 1,482 105 то же) Исходное натриевое жидкое стекло. Предложенный состав применялся при изготовлении электродов МР 3 И. Результаты испытаний образцов электродов приведены в табл. 3. 10765 1 2008.06.30 Таблица 3 Результаты испытаний образцов электродов МР 3 И Наименование параметра Значение параметра (показателя, характеристик)(характеристики,по стандарту по факту показателя) Возбуждение и стабильлегко возбуждаться и стабиль- дуга возбуждается нормально,ность горения дуги но гореть горит стабильно Плавление покрытия покрытие должно плавиться покрытие плавится равномерравномерно, без чрезмерного но без образования козырька,разбрызгивания, образования умеренный треск и разбрызгикозырька, препятствующих вание нормальному плавлению электрода при сварке во всех пространственных положениях Отделимость шлака легкое удаление после охлаж- шлак удаляется легко дения Размеры и число внутрен- максимальный линейный раз- поры отсутствуют. Сварка обних пор и шлаковых вклю- мер 1,0 мм для электродов разца односторонним таврочений диаметром 4 мм и 0,8 м для вым соединением в нижнем электродов диаметром 3 мм и положении более, число внутренних пор и шлаковых включений на 100 мм длины шва 3 в однопроходном шве и 5 в многопроходномТок сварочный переменный, 180 А. Предложенный состав по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества силикатный модуль полученного связующего составляет 2,9-3,0 по сравнению с 2,7-2,9 и плотность 1,46-1,47 по сравнению с 1,38-1,42. Это обеспечивает стабильные физикохимические характеристики и наименьший разброс показателей, как плотность, вязкость и силикатный модуль. Источники информации 1. Патент РФ 2036764, МПК В 23 К 35/365, 1995. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3