СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМОИНДИКАЦИИ
COMPOSITION FOR HEAT INDICATION

Изобретение относится к области термометрии, а именно к термоиндикаторам, получаемым из порошковых смесей, предназначенным для измерения температуры в печах для отжига при местном подогреве детали изделия перед сваркой (стали хромомолибденные и хромолибденаванадиевые).
Известен состав для термоиндикации, содержащий компоненты, сигнализирующие наступление заданного интервала температур (Малкин Б.В., Воробьев А.А. Термитная сварка. - М.: Издательство коммунального хозяйства РСФСР, 1963. - С. 5). Недостатком данного состава является то, что им невозможно фиксировать температуры в пределах 690-730°C.
Наиболее близок по технической сущности термоиндикатор, наносящийся на поверхность изделия (RU 2343434, 10.04.2008), содержащий компоненты, сигнализирующие наступление заданного интервала температур в пределах 340…360°C.
Однако указанные составы термоиндикаторов нельзя использовать для определения температур при подогреве хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сплавов в процессе их сварки.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение точности определения температуры нагрева деталей (заготовок), подготовленных под сварку, а также при отжиге хромолибденовых сталей, и регистрация температуры деталей в случае их перемещения в проходных печах, в интервале температур 690-730°C.
Настоящая задача решается тем, что состав для термоиндикации, содержащий компоненты, сигнализирующие наступление заданного интервала температур, в качестве компонентов для сигнализации заданного интервала температуры содержит оксид магния, азотнокислую медь и цинк, мас.%:
Оксид магния
15-25
Азотнокислая медь
20-35
Цинк
Остальное
Оптимальное соотношение компонентов определялось экспериментально.
Определение температуры воспламенения термоиндикатора осуществляли следующим образом. После калибровки термопары ее подключали к АЦП К57 ПВ1А и осуществляли считывание ее показаний со скоростью до 36 с, оцифровку и передачу - на персональную ЭВМ с установленным на ней по регистрации данных ADC.com, чтения данных и калибровки устройств ADC.mcd, функционирующем в системе Mathcad. Для серии параллельных измерений температуры использовали по три образца одинакового состава, которые зажигали на пластине по очереди при помощи газовой горелки. Общая погрешность измерения температуры при этом аппаратурном оформлении с использованием программного аппаратного комплекса не превысила 4,5%.
Для получения таблетки термоиндикатора смешивали порошки компонентов в биконусном смесителе, затем формовали, добавляя в качестве связующего, например, 1%-ный раствор канифоли в спирте. Таким образом, происходил процесс формования таблеток, содержащих в своем составе компоненты: азотнокислую медь, оксид магния, цинк.
Ингредиенты смешивались соответственно рецептурному составу (см. таблицу).
Для контроля температуры воспламенения подготовленных таким образом образцов использовали вольфраморениевую термопару диаметром 0,2 мм, которую с помощью конденсаторной сварки приваривали к пластине из стали 10Х18Н9Т размером 40×60×5 мм, а в непосредственной близости от термопары устанавливали образец таблетки термоиндикатора.
Взвешивание составляющих смеси проводили на весах с погрешностью измерения ±0,1 гр. В качестве контрольно-измерительного элемента, позволяющего на стадии разработки термоиндикатора определять температуру воспламенения, в зависимости от химического состава при нагреве изделия, брали хромель-алюмелеевую термопару диаметром 0,2 мм и начеканивали в пластинку из стали 38ХМЮ, размером 100×100×6 мм, рядом насыпали специальным дозатором слой из термоиндикатора диаметром 8 мм и толщиной 5 мм.
Составы термоиндикаторов, у которых определяли температурный интервал воспламенения, испытывали путем нагрева пластины, в индукторе подключенном к инвертору марки «ЭЛСИТ» Π120 ПЗ, и при обжиге сварных швов (электрод ЦЛ-7) в муфельной печи при температуре 690…730°C.
Рабочие концы термопары выводились на милливольтметр. По величине термоэлектродвижущей силы определяли температурный интервал воспламенения термоиндикатора, в зависимости от его химического состава.
Состав и температура воспламенения термоиндикатора может использоваться по назначению для определения нагрева поверхности изделия в интервале температур 690…730°C.