Флюс для кислородно-флюсовой резки

 

ФЛЮС ДЛЯ КИСЛОРОДНО-ФЛЮСОВОЙ РЕЗКИ, содержащий железный порошок , алюминиевый порошок, эпоксидную смолу, полиэфиракрилатную смолу. толуол и полиэтиленполиамин, о тли чающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества резки, он дополнительно содержит карбонат железа, хлорид железа и криолит при следующем соотношении ингредиентов флюса, мас.%: Железный порошок 11,5-65 Алюминиевый порощок 4,5-20 Эпоксидная смола 10,0-25 Полиэфиракрилатная смола2,0-4,5 Толуол1,5-4,0 Полиэтиленполиамин 2,0-5,0 Карбонат железа 5,0-10,0 Хлорид железа 5,0-10,0 (Л Криолит5,0-10,0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) ((1) (gy)4 В 23 К 35 /362

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2,0-4,5

1,5-4,0

2,0-5 0

5,0-10,0

5, 0-10, 0

5,0 — 10,0

ФЪ

° ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3760446/25-27 (22) 22.06.84 (46) 30.09.85. Бюл. ¹ 36 (72) Н.В.Артюхов, Е.И.Егоров, А.Г.Меркулов и В.Я.Остроухов (71) Новосибирский инженерно-строительный институт (53) 621.791 94 04(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 643265, кл. В 23 К 35/362, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 583900, кл. В 23 К 35/362, 1977. (54) (57) ФЛЮС ДЛЯ КИСЛОР0ДН0-ФЛЮСOВ0А РЕЗКИ, содержащий железный порошок, алюминиевый порошок, эпоксидную смолу, полиэфиракрилатную смолу, толуол и полиэтиленполиамин, о тличающийсятем, что, сцелью повышения производительности и качества резки, он дополнительно содержит карбонат железа, хлорид железа и криолит при следующем соотношении ингредиентов флюса, мас.X:

Железный порошок 11, 5-65

Апюминиевый порошок 4,5-20

Эпоксидная смола 10,0-25

Полиэфиракрилатная смола

Тол уол

Полиэтиленполиамин

Карбонат железа

Хлорид железа

Криолит

1181838

Изобретение относится к технологии кислородно-флюсовой резки трудноразрезаемых сплавов и сталей и может быть использовано при порошково-копьевой .резке зашлакованной ста- S ли чугуна и огнеупоров.

Цель изобретения — повьш ение производительности и качества резки

:трудноразрезаемых сталей и сплавов.

Карбонат железа вводится во флюс как ингредиент, легко диссоциирующий о при температуре 490 С с образованием активных окислов железа, способных разжижать вязкие глиноземистые шлаки.

В этом же направлении, но еще более энергично действует на шлаки дополнительно вводимый во флюс легЪ коплавкий хлорид железа (т. пл. 307, 5 С), который к тому же испаряется в про-. 20 цессе резки, что способствует получению более рыхлых шлаков, легче удаляемых кислородной струей. При взаимодействии хлорида железа с тугоплавкой окисью алюминия образуется также легкоплавкий и летучий хлор алюминия. Наконец, во флюс дополнительно вводят.криолит, в котором тугоплавкая окись алюминия может растворять- yg ся, что также повышает жидкотекучесть и подвижность образующихся при резке шлаков.

Соотношение других компонентов флюса определяется главным образом необходимостью получить эпоксидный компаунд с достаточной величиной адгезии его к металлическим порошкам и неметаллическим компонентам.

Так, например, полиэфиракрилатная смола МГ Ф-9 вводится в качестве пластификатора, толуол — в качестве растворителя для уменьшения вязкости смеси и лучшего перемешивания ее в процессе изготовления флюса, полиэтиленполиамин — в качестве отвердителя.

Таким образом, наилучшее соотношение между всеми компонентами в составе флюса должно выбираться с учетом всего комплекса технологических свойств флюса во время изготовления, хранения и в процессе резки.

Примеры и технология изготовления предлагаемого флюса.

Для определения оптимального состава флюса были изготовлены и испытаны три флюса (А, B и С), соотношение

2 между ингредиентами которых было принято соответственно, вес.7.:

Железный порошок 65:38,2:11,5

Алюминиевый. порошок 4,5:12,3:20

Эпоксидная смола 10: 17,5:25

Полиэфиракрилатная смола 2:3,25:4,5

Толуол 1,5:2,75:4,0

Полиэтиленполиамин 2:Зв5:5в0

Карбонат железа 5:7,5:10

Хлорид железа 5:7,5:10

Криолит 5:7,5:10

Для получения сравнительных данных был также изготовлен и испытан флюс Д известного состава (прототип), содержащий, вес.7: железный порошок 56; алюминиевый порошок 17; эпоксидная смола ЭД-6 18,9; полиэфиракрилатная смола MI" Ф-9 2,97, толуол 2,97 и полиэтиленполиамин 2, 16.

Способ изготовления предлагаемых флюсов А, В и С .состоит из следующих последовательных операций: тщательное перемешивание смеси предварительно иэмельченных алюминиевого порошка, криолита, карбоната железа и хлорида железа (смесь 1), некоторую часть общего веса эпоксидной смолы ЭД-6 (пропорциональную общему весу смеси 1), предварительно подогретую до 60-80 С, смешивают с о соответствующим количеством пластификатора (смола МГФ-9), перемешивание сухой смеси 1 и эпоксидной композиции 1 до равномерной консистенции с добавлением соответствующего количества толуола, введение в эпоксидную композицию 1 соответствующего количества (по рецепту) полиэтиленполиамина, после окончательного отверждения получившаяся масса измельчается и просеивается через сито; частицы компаунда размером до

1,2 мм хорошо перемешиваются с железным порошком для получения смеси 2 .

I оставшаяся часть эпоксидной смолы ЭД-6 подогревается до 60-80 С и о смешивается с подогретой оставшейся смолой МГФ-9, после этого жидкая смесь смол перемешивается с сухой смесью 2 с добавлением атстатка толуола и производится отверждение эпоксидной композиции 2 остаткам отвердителя ПЭПА.

1181

3,25

2,75

3,5

7,5

7,5

7,5

Известный флюс Д

Предлагаемые флюсы в

181,2

758650

132,2

553500

108,4

453850

155,5

651050

8,5

32,1

23,2

37,8

72,0

62,8

33,0

92,7

24,4

24,9

25,4

28,3

После окончательного отверждения,, измельчения и лросеивания комлозиции, в качестве флюса для резки используется средняя фракция с размером гранул 0,8-2,0 мм. 5

В наружных оболочках гранул флюса, состоящих из эпоксидной композиции 2, располагается в основном железный порошок, а во внутренних слоях, состоящих из эпоксидной ком- 10 позиции 1 — алюминиевый порошок, криолит, растворяющий образующуюся при окислении алюминиевого порошка ту- гоплавкую окись алюминия, частицы карбоната железа, диссоциирующие . 15 о при температуре 500 С, а также легкоплавкий хлорид железа. Благодаря такому распределению ингредиентов по объему зерен флюса в начале резки, пока еще ее процесс не установил- 20 ся, образуются сравнительно легкоплавкие и легковьщуваемые шлаки, богатые закисью железа и не содержащие окиси алюминия. Образование тугоплавкой окиси алюминия происходит 25 не в верхней части полости реза, как при резке с известным флюсом, а в средней ее части и в глубине.

Плавление криолита, хлорида железа и диссоциация карбоната железа, находящихся в ядре гранул, также несколько задерживается и происходит

Характеристика флюсов

Теплообразование при сгорании 1.00 г флюса, ккал

Количество тугoIIJIBBKoH окиси алюминия, образующейся из 100 r флюса, г

Количество окислов с температурой плавления ниже температуры резки, образующихся из 100 r . флюса, г

Общее количество тепла, необходимого для перевода окислов в жидкое и подвижное состояние, ккал

838 . 4 как раз там, где образуется окись алюминия, взаимодействующая с ними, что. приводит к формированию менее вязких и более подвижных продуктов шлакообразования.

В таблице -приведены результаты сравнительных испытаний флюсов составов А, В, С и Д.

Данные таблицы показывают, что оптимальное с точки зрения всего комплекса технологических свойств соотношение ингредиентов имеет флюс состава В, содержащий, вес.Ж:

Железный порошок 38,2

Алюминиевый порошок 12, 3

Эпоксидная смола ЭД-6 17,5

Полиэфиракрилатная смола МГФ-9

Толуол

Полиэтиленполиамин

Карбонат железа

Хлорид железа

Криолит

Этот состав флюса обеспечивает повышение производительности и качества резки, формирование в процессе резки подвижных, легкоудаляемых из полости реза шлаков, а также технологичность флюса при его изготовлении и хранении. Неметаллические компоненты этого флюса в процессе резки полностью сгорают и не забивают рез.

1181838

Продолжение таблицы

Характеристика флюсов

Известный флюс Д

102280

104350

106420

118830

14,3

8,8

3,2

12 ° 2.60020

50965

36830

13500

15 22,5

Нет

Располагается в верхней части полости реза се резки

37,5

15,5

420

385

370

340

113,2

108,8

123,5

100

0,45

0,4

0,4

0,5

0,05

0,08

0,15

0 05

0,26

0,02

0,28

0,085

Качество резки:

Шероховатость (глубина бороэдок), мм 0 5 0,3

0,3

0,25

1,4

1,4 I,2

1,8

ВНИИПИ Заказ 6039/14 Тираж 1085 Подписное

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

В том числе на расплавление окиси алюминия, ккал

Доля компонентов, взаимодействующих с окисью алюминия с образованием легкоплавких соединений, X

Распределение тугоплавкой окиси алюминия в полости реза

Жидкотекучесть и подвижность шлаков в процесОтношение веса эпоксидной композиции к общей массе замеса, 7

Скорость резки хромоник еле в ой с тали Х18 Н10Т (толщина 40 мм), мм/мин (Расход флюса, кг/мин в т.ч. железного порошка алюминиевого порошка

"енерпендикулярность, мм

Вязкие шлаки с большим содержанием

А1 О

Предлагаемые флюсы

) ° 1

Располагается в нижней части полости реза

Жидкие подвижные шлаки с низким содержанием А1 0>