Способ подготовки поверхности алюминиевых сплавов под сварку

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД СВАРКУ , включающий Травление в щелочи с последующим осветлением в кислоте и нанесение защитной пленки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и обеспечения пожаробезопасности, защитную пленку наносят из 2-4%-ного водного раствора олеата тригидрооксиэтиламмония при 25-60 1

(1% (11) COOS СОВЕТСНИХ

NUWNCI

РЕСПУБЛИК

C 23 F 11 Р2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП1РЫТИЙ фРю:Г, ц1,. .Ф ф: и !...

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !, . Н ABT0PCH0lVlY СЮДЕТЕЛЬСТН У (21 ) 3435316/22-02 . (22 ) 12;05.82 (46 ) 30. 01. 84. Бюл. Р 4 (72) М.М.Колесова, В.Ф.Максимов и В.A.Ãèëåâ (53) 620.197.3(088.8) (56) 1 ° Верник С., Пиннер Р. Химическая и электрохиькческая обработка алнвыния и его сплавов. Л., Судпромгиэ, 1960, с. 312.

Й. Авторское свидетельство СССР

9, 333228, кл. С 23 F 15/00, 1969. (54 ) (57 ) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХИОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД СВАРКу, включаюцнй травление в щелочи .с последующим осветлением в кислоте и нанесение защитной пленки, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью уменыаения трудоемкости и обеспечения пожаробезопасности, защитную пленку наносят из 2-43-ного водного раствора .олеата тригидрооксиэтиламмония при 25-60,Д.

1070213

Изобретение относится к нанесению защитных покрытий, в частности к способу подготовки поверхности иэделий под cBBpKjjilи может быть использовано B машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ подготовки поверхности алюминиевых сплавов травлением в щелочи с последующим осветлением в кислоте 611.

Известный способ обеспечивает высокое качество шва при межоперационном хранении заготовок в течение 8-24 ч от момента подготовки поверхности до сварки. При более длительном хранении на поверхности алюминия появляется окисная пленка, которая препятствует сварке из-.эа высокой тугоплавкости и плотности.

В сварном шве в этом случае образуются дефекты в форме окисных включений и пор, что снижает прочностные характеристики сварного соединения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ подготовки поверхности алюминиевых сплавов под сварку, включающий травление в щелочки с последующим бсветлением в кислоте и нанесение защитной пленки, которая представляет собой двухслойное покрытие, полученное путем последовательного образования слоев иэ растворов этиленсиликата в ацетоне и полиэтилгидросиликсана в бензине. Получаемый защитный слой обеспечивает высокое качество сварных соединений при любых сроках межоперационного хранения C2g.

Однако известный способ является пожароопасным и токсичным, так как защитные слои наносятся из растворов на основе ацетона и бензина.

Применение его в условиях массового производства, а также для крупногабаритных иэделий связано с использованием легковоспламенякщихся веществ (ЛВЖ) в больших объемах.

Кроме того, осуществление способа нанесения двухслойного покрытия требует значительных площадей.

Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и обеспечение пожаробезопасности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки поверхности алюминиевых сплавов под сварку, включающему травление в щелочи с последующим осветлением в кислоте и нанесение защитной пленки, последнюю наносят из 2-4%-ного водного раствора олеата тригидрооксиэтиламмония при 25-60 С, Способ осуществляют следующим образом.

60 чения защитного покрытия являются условия примеров 2 и 3. Концентрация 1,5Ъ не обеспечивает максимального значения предела прочности.

Увеличение концентрации раствора выше 4% нецелесообразно ввиду незначительности усиления эффекта.

Длительность хранения; изделий, обработанных предлагаемым способом,,ограничивается 30 сут, что является достаточным в производственных. условиях.

Одновременно, использование способа поэвдляет исключить применение ЛВЖ, снизить трудоемкость про цесса.

Травление ведут в растворе щелочи (NaOH или КОН при концентрации 60-80 г/л в течение 0,5-2 мин при 50-60 "С. Затем осуществляют

5 промывку в горячей и холодной проточной воде и осветление в. растворе азотной кислоты концентрации

350-42и г/л в течение 1-2 мин при комнатной температуре.

Далее следует промывка в горячей

10 и холодной проточной воде и нанесение защитного покрытия путем однократного погружения в 2-4Ъ-ный водный раствор олеата тригидрооксиэтиламмония (N(CH CH OH) " Cq H QOOH) на

15 0,5-2 мин.

Пример 1. Образцы из алюминиевого сплава марки АМг 5 м размером бОМ200 мм непосредственно после травления осветления и промывки погружают в 2Ъ-ный раствор олеата тригидрооксиэтиламмония при 25 и выдерживают 0,5 мин. Затем образцы вынимают из раствора и сушат сжатым воздухом. Через 15 и 30 сут

25 хранения образцы сваривают встык на установке УД -500 при сварочном токе 60-65 A. Сваренные образцы разрезают на части и проверяют прочность сварного шва на разрыв. Через

15 сут предел прочности на разрыв составлял 29,1 кгс/мм и через

30 сут 27,9 кгс/мм . Показатели прочности на разрыв соответствуют требованиям ОСТ-3-4001-77

Пример 2. После травления, осветления и промывки образцы из сплава марки АМг-5м обрабатывают в растворе соли (N(CHgCHgOH)y х

<>H» COOH) при концентрации 4% .(С = 6O C) в течение 1 мин и сушат

4О сжатым воздухом. Через 15 и 30 сут хранения образцы сваривают и испы,тывают прочность шва аналогично примеру 1. Предел прочности на разрыв составлял 29,1 кгс/мм и

45 27,8 кгс/мм соответственно.

Данные примеров 3 и 4 и результаты испытаний приведены в таблице.

Как показывают результаты испыта ний, оптимальными условиями полу1070213

Концентрация раствора, 3

Пример

Температура, ОС

Время мин

Предел прочности на разрыв кгс/мм,, через сут

0,5

1,5

28,0

27,3

0,5

29,1

27,9.60

29,1

27,8

29,3

27,6

Составитель Т.Степанова

Техред Л.Инкеш .. Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Безродная

Заказ 11651/29 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа достигается эа счет сокращения числа технологических операций (отказ от сушки перед нанесением покрытия и замена двухслойного покрытия на однослойsoe) и, следовательно уменьшения трудоемкости, сокращения производственных площадей в связи с уменьшени" ем количества оборудования, а также за счет экономии средств путем . 10 применения 2-х компонентов (вода и соль) для создания защитного покрытия вместо 6 бензин, полиэтилгидросиликсан, этилсилика ацетон, азотная кислота, вода/ в базовом объекте.

Кроме того, при использовании изобретения(по сравнению с базовым объектом,) обеспечивается пожаробезопасность и улучшаются условия труда эа счет отказа от ЛБЖ.

Экономический эффект от внедре,ния предлагаемого способа подготовки поверхности алюминия перед сваркой только на одном предприятии составит 5000 руб. !