RU1834909C - Способ нанесени металлических покрытий на стальные издели - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ нанесени  металлических покрытий на стальные издели , преимущественно трубы, включает очистку поверхности, флюсование в раство- ре.содержащем хлориды лити  и кали  при их соотношении (0,7-1,1):1, нагрев до 350- 420°С, проводку через расплав металла - покрыти  и охлаждение. Дл  флюсовани  используют раствор, содержащий, г/л: хлорид лити  280-410, хлорид кали  370-400, фторид кали  70-100, хлорид цикла 10-80 или в растворе, содержащий г/л: хлорид метил лити  140-200, хлорид кали  180-200, фторид кали  230-370 и хлорид цинка 10- 50. Операции нагрева и проводки через расплав металла-покрыти  осуществл ют в защитной атмосфере. 3 з.п. ф-лы, 2 табл. |. -. е

Description

Изобретение относитс  к технике нанесени  гор чих (жидкофэзных) металлических покрытий, в первую очередь цинковых, цинкалюминиевых и алюминиевых сплавов и может быть использовано, преимущественно , при покрытии стальных труб и листа в металлургии, машиностроении, строительной индустрии, нефтедобывающей промышленности и коммунальном хоз йстве, а также других изделий.

Целью предлагаемого технического решени   вл етс  расширение технологических возможностей, снижение расхода цветных металлов и улучшение условий труда .

Поставленна  цель достигаетс  в способе нанесени  металлических покрытий на стальные издели , преимущественно трубы и лист, включающем очистку поверхности изделий, флюсование в растворе хлоридов, нагрев, проводку через расплав металла- покрыти  и охлаждение, в котором согласно предлагаемому техническому решению, флюсование провод т в растворе, содержащем хлориды лити  и кали  при их соотношении , равном (0,7-1,1):1, а нагрев после флюсовани  провод т до 350-420°С.

Кроме того, флюсование осуществл ют в водных растворах флюса двух составов (Б г/л):

00 GJ

-U

чэ

о ю

w

230-370

NhMGI 10-50

Вода До 1 л

Причем нагрев и проводку через расплав металла провод т в защитной атмосфере . - ,

Предлагаемый способ может быть проиллюстрирован следующими примерами конкретного осуществлени .

Нанесение покрытий по предлагаемому способу и по прототипу ПРОИЗВОДИЛИ на образцах-пластинах размерами 50 ммх20 ммх х 2 мм из стали марки Ст. 1 и образцы-патрубки диаметром 21,3 х 2,5 мм длиной 80мм из стали Ст. 1. Обработку образцов производили следующим образом: обезжиривали в щелочном растворе ТМС: промывали в воде; травили в 15-20.%-ной H2S04; промывали в воде; обрабатывали в растворе флюса путем окунани  на 1 мин при 80-90°С. В качестве активаторов использовали ZnCfe. NH-iC и KF. Составы растворов приведены в табл. 1. Нагревали на воздухе ив атмосфере аргона или технического азота, которые продували в приспособлени х-контейнерах над тигл ми с соответствующими расплавами металла в шахтной печи. Замер ли с помощью термопар температуры расплава и металла и над ним - в зоне нагрева образца; окунали образец в расплав металла покрыти  на задаваемое врем  и извлекали из расплава на воздух; охлаждали воздухом у осевого вентил тора..

Эффективность предлагаемого способа в первой серии опытов оценивали по качеству обработки и потер м цветного металла.

Качество обработки оценивали по визуальному осмотру (отсутствие непрокрытых п тен, точек).

Потери цветного металла в дрос или гар- тцинк оценивали по содержанию железа в нижней части расплава (по химическому анализу, пробе застывшего расплава) после обработки 1 кв. дм поверхности в 600 мл расплава при поддержании этого объема.

Результаты сравнени  предлагаемого способа и прототипа представлены в табл. 1.

Втора  сери  опытов проведена с целью полуколичественной оценки потерь жидкого сло  флюса, образующегос  на поверхности расплава металла покрыти  при

вытеснении этим расплавом более легкого флюса с поверхности металла.

Дл  опытов в фарфоровые стаканы емкостью 100 мл вводили одинаковые навески

сплава гальвэлюм, устанавливали стаканы в контейнер из нержавеющей стали с водо- охлаждаемым фланцем, закрывали контейнер , плавили сплав и нагревали его до рабочей температуры (контроль термопарой ) при продувке контейнера техническим азотом. Затем охлаждали стаканы, извлекали из контейнера и взвешивали. В каждый стакан на застывший холодный сплав вносили навеску компонентов исследуемого

5 флюса, после чего стакан нагревали в контейнере до рабочей температуры, продували контейнер техническим азотом, затем охлаждали. Провод  несколько циклов нагрев-охлаждение (каждый цикл длилс  8-9

0 часов), охлажденные стаканы взвешивали при комнатной температуре. Оценку проводили по потер м массы стаканов с застывшими расплавами металла и сло  флюса. Навески компонентов исследуемых

5 флюсов соответствовали их солевым составам .

В каждом цикле нагрев - выдержка - охлаждение врем  поддержани  рабочей температуры составл ло 3 ч.

0 Во второй серии опытов определ ли химическим анализом содержание хлоридов (в пересчете на.НС1) над расплавом в продуваемом техническом азоте (при избыточном давлении 40-60 мм HzO) и на воздухе над

5 ванной. Содержание пыли не определ ли из-за чисто технических трудностей химического анализа в услови х опытов.

Результаты опытов приведены в табл. 2. По результатам сравнительных испытэ® ний (табл. 1.2) с деланы выводы о том, что предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позвол ет расширить технические возможности - наносить алюминийцинковый сплав типа гальва5 люм, чего не удалось получить способом по прототипу; снизить расход цветного металла; улучшить услови  труда.

При нанесении цинковых покрытий (при равных услови х эксперимента) в нижнем

0 дросе содержалось 7% железа по предлагаемому способу и 9% железа по прототипу.

При нанесении алюминийцинкового покрыти  на офлюсованные образцы, нагретые после флюсовани  до 170°С в атмос5 фере аргона и погружении после этого в расплав гальвалюм в нижнем дросе содержалось 22% железа, а по предлагаемому техническому решению (флюсование, нагрев до 420°С. в атмосфере технического азота и погружении в расплав металла покрыти  в этой же атмосфере) в нижнем дро- се содержалось 11-12% железа.

Экспериментально показано (табл. 2), что жидкий флюс сохран етс  на поверхности расплава гальвалюма длительное врем . Это косвенно доказывает уменьшение потерь в верхний дрос.

Следует отметить, что потери в верхний дрос (изгарь) при цинковании по прототипу составл ют 16-17% от расхода цинка.

Содержание хлоридов в атмосфере продуваемого технического азота над слоем жидкого флюса в 2,7-4 раза меньше, чем над слоем жидкого флюса в воздухе. Это существенно снижает количество вентилируемой газовой смеси, подлежащей очистке и обезвреживанию.

Кроме того, избытки жидкого сло  флюса можно удал ть без применени  ручного труда. В то же врем , по прототипу, изгарь удал етс , в основном, вручную.

Т.о. предлагаемое техническое решение позвол ет расширить технические возможности способа - осуществить производство изделий с алюминмйцинко- выми покрыти ми; снизить расход цветного металла за счет уменьшени  потерь на 20- 50%; улучшить услови  труда - снизить газовыделени  на 25-67%.

Предлагаемый способ может найти широкое применение при производстве труб с коррозионностойкими покрыти ми, в первую очередь, при производстве водогазопроводных труб диаметром 23-114 мм с алю- минийцинковыми покрыти ми.

Claims (4)

1.Способ нанесени  металлических по- крытий на стальные издели , преимущественно трубы и лист, включающий очистку поверхности изделий, флюсование в растворе хлоридов, нагрев, проводку через расплав металла-покрыти  и охлаждение, о т личающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, снижени  расхода цветных металлов и улучшени  условий труда, флюсование провод т в растворе, содержащем хлориды лити  и кали  при их соотношении 0,7-1,1:1, а нагрев после флюсовани  провод т до 35С- 420°С.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что операции нагрева и проводки через

расплав металла провод т в защитной атмосфере .

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что флюсование осуществл ют в водном растворе состава, г/л:

Хлорид лити 280-410

Хлорид кали 370-400

Фторид кали 70-100

Хлорид цинка10-80

4.Способ по пп. 1и2,отличающи- и с   тем, что флюсование осуществл ют в

водном растворе состава, г/л:

Хлорид лити 140-200

Хлорид кали 180-200

Хлорид цинка 230-370

Хлорид аммони  10-50.

Т а б л и ц а I

Ito npoTOTHrtjr

Таблице 2