Способ удаления химического токонепроводящего пригара с поверхности отливок

 

. CaOa СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 40 3 А1 (11,1 В 23 К 7/00, В 08 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3794709/25-27 (22) 28.09.84 (46) 30.05.86. Бюл. У 20 (71) Всесоюэньй научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) В.И. Левченков, В.П. Бесфамильный, И.А. Онуфриев, А,И. Карманов, А.А. Аграев и П.Н. Солоденко (53) 621. 791 023(088.8) (56) Справочник литейщика. М,: Машгиз, 1961, с. 532.

Иванов Б.Г. и др. Сварка и резка чугуна.. М.: Машиностроение, 1977, . с, 180. (54) (57) 1. СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ТОКОНЕПРОВОДЯЩЕГО ПРИГАРА С ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК путем нагрева его внешним источником тепла, перемещаемым вдоль пригара, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения чистоты очищенной поверхности, нагрев производят со скоростью не менее

200 С до 650-900 С, а скорость перемещения источника нагрева определяют из соотношения где Ч вЂ” скорость перемещения источника нагрева, мм/мнн;

Й - коэффициент пропорциональности, равный 60008725 мм /мин;

h — толщина удаляемого пригара, мм °

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.— шийся тем, что, с целью повыше. ния безопасности обслуживающего персонала путем снижения интенсивности распространения отделяемых частиц пригара в окружающую среду, нагрев отливки производят со скоростью 200500 С/с.

25

Ф 123

Изобретение относится к термичес- кой резке материалов и может быть использовано прн очистке и обрубке отливок.

Целью изобретения является повышение производительности и улучШение чистоты очищенной поверхности, а также повышение безопасности обслуживаемого персонала путем снижения интенсивности распространения отделяемых частиц пригара в окружающую среду, Термический нагрев химического токонепроводящего пригара может осу ществляться от любого мощного стан- .

; дартного источника, обеспечивающего скорость нагрева свыше 200 С/с.

При этом в, пригаре в результате действия температурного градиента возникают внутренние напряжения, которые оказываются достаточными для его разрушения по всему объему, пригар растрескивается и осыпается.

В этом случае зона термического влияния на обрабатываемой поверхности отсутствует,. сама поверхность остается чистой и неповрежденной. Дополни= тельной механической обработки обработанной предлагаемым способом по. верхности не требуется.

Указанный способ удаления пригара имеет особенно важное значение, когда в составе пригара содержится бо" лее РОЖ формовочной смеси и его удаление воздушно-дуговой резкой крайне затруднено, а также в том случае., когда место удаляемого пригара подвер гается обработке режущим инструмен" том.

П р и и е р. Удаление химического токонеироводящего пригара . производилось путем его нагрева энергией теплового излучения мощной косвенной электрической дуги, образованной при работе двух .трансформаторов ТСД2000. Удалялся пригар длиной 150 мм, шириной 20 мм и толщинами 10., 25 и

40 им как наиболее часто встречающийся в практике.

Предлагаемый способ удаления химического токоиепроводящего пригара с поверхности отливки, проведенный при нагреве со скоростью 200—

500 С/с до 650-90Î С. со скоростями перемещения источника. нагрева, выбранными в соответствии с рекомендуемыми соотношениями, обеспечивает его удаление sa один проход и позво- ляет получать чистую, без твердых

4093 2 структурных составляющих, неповрежденную поверхность отливок.

Нижний предел температур определен, исходя из условий, что напряже5 ния возникающие в химическом токонепроводящем пригаре, вызванные резким нагревом, должны превышать его предел прочности, т.е. необходимо соблюсти следующее неравенство: температурный градиент, С; предел прочности прига- ра = 400 кг/см ; коэффициент линейного расширения

= 3 5 10 кг/см ; модуль упругости = * 0,19 10 1/град..

= 601,5 С.

Таким образом, при температуре отливки 25-30 С (температура цеха) минимальный температурный градиент пригара и отливки должен составлять

600"С, т. е. пригар необходимо нагреть до 635 С при отсутствии теплообмена с отливкой.

Прн режиме прогрева пригара на минимальную глубину, при котором происходит его полное удаление, по35 верхность отливки практически нагревается до 50 С, поэтому минимальной температурой нагрева, обеспечивающей температурный градиент, является температура 650 С.

Известно, что чем меньше скорость нагрева, тем равномернее распространяется температура по нагреваемому телу, поэтому для создания необходимого температурного. градиента в

600 С, при котором происходйт разрушение пригара, нагрев необходимо осуществлять с максимально возможны. >H скорсистямн от 200 С/с и выше. Интервалом скоростей нагрева, при котором не происходит бурного отделения пригара, является интервал 200500 С/с. Температура нагрева пригара и скорость его прогрева — величины между собой взаимосвязанные: с умень55 шением скорости прогрева дя создания необходимого температурного градиента температура должна увеличи,ваться и, наоборот, с увеличением

4093 4 порциональности соответствует своя оптимальная скорость перемещения источника тепловой энергии, которая зависит от толщины удаляемого пригара.

Уменьшение коэффициента пропорциональности менее 6000 мм2 /мин дает значение скорости перемещения тепло- . вого источника ме1;ьше минимальных при удалении пригара любой толщины. Это приводит, как : в случае повышения температуры нагрева свыше. 900 С, к нежелательному нагреву поверхности отливок свыше 250 С, что является причиной образования трещины на поверхности отливок. В пределах изменения коэффициента пропорциональности уменьшение скорости ниже оптимальных ее значений приводит также к нагреву поверхности отливок свыше 250 С.

Даже при нагреве пригара толщиной

10 мм до 650 С при скорости нагрева

500 С/с недостаточная скорость неремещения источника тепловой энергии приводит к перегреву поверхности отливки до 300 С. Это происходит, потому, что при достижении температурного градиента 600 С пригар отслаивается н источник тепловой энергии оказывает прямое тепловое воздействие на поверхность отливки.

Увеличение коэффициента пропорциональности более 8725 мм /мм дает значение скоростей. перемещения источника тепловой энергии выше мак.симально допустимых, при которых происходи1 удаление пригара. При таких высоких скоростях перемещения источника глубина прогрева пригара не обеспечивает создание внутренних напряжений по всей его толщине, поэтому он начинает разрушаться с новерхности.: Для его полного удаления требуется повторная операция, что связано, прежде всего, с уменьшением производительности труда.

Предлагаемый способ достаточно прост, осуществляется, с минимальными трудозатратами, не требует дополнительных капитальных вложений и может быть осуществлен в условиях обрубных участков литейных цехов на стандарт.ных источниках нагрева, обеспечивающих скорость нагрева более 200 С/с.

Увеличение скорости свыше 500 С/с .приводит к очень интенсивному про1Я теканию. процесса, что сопровождается . бурным отделением мелких частиц пригара, которые с большей скоростью разлетаются в разные стороны и могут травмировать рабочего.

Максимальной температурой нагрева принимается температура 900 .С, при которой обеспечивается требуемый температурный градиент при минимальной скорости прогрева, равной

200ОС/с.

Увеличение температуры нагрева пригара свыше 900 С обеспечивает необходимый температурный градиент, но нри этом поверхность отливки нагревается свы- 36 а ше 320 С, что приводит к образованию термических напряжений в отливке и может явиться причиной трещинообразования.

Оптимальная скорость перемещения источника тепловои энергии в зависимости от толщины удаляемого пригара и температурных параметров процесса определяется соотношением

Х

Tg и «}

h где Ч вЂ” скорость перемещения источника тепловой энергии, мм/мин;

45 и — коэффициент пропорциональности, равный 6000-8725 мм /мин;

h — толщина удаляемого пригара, мм.

Каждому температурному режиму (скорость и температура нагрева) в пределах изменения коэффициента про1

3 123 скорости прогрева температурный гра диент достигается при меньших тем— пературах нагрева. Так, при скорости прогрева 500 С/с температура нагрева составляет 650 С, а при скорости .200 С/с — 900 С.

Уменьшение скорости прогрева пригара ниже 200 С/с приводит к равно мерности нагрева пригара и отливки, что не позволяет получйть мннималь- 1р ный температурный градиент в 600 С.

В этом случае отслоения пригара не происходит.

Заказ 2934/14 Тираж 1001 Подписное роизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4