Способ управления поверхностным нагревом заготовок

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ748916 Союз СоеетскикСоциалистическикРеспублик,02.77 (21) 2448977/24-07 нем зая Гасударственный комнте СССР пс делан нэобретеннй н еткрытнй(72) Авторы изобретени Сабуров и А. А. Казаков опорт,аявител 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫ НАГРЕВОМ ЗАГОТОВОКИзобретение относится к электрЬтермии и может быть использовано при поверхностном нагреве, например, индукционном для ускоренного достижения заданной температуры с допустимой неравномерностью по толщине заготовки.Известен способ управления поверхностным нагревом, при котором во время нагрева и выдержки, необходимой для выравнивания температур; по сечению заготовки поддерживают на определенном уровне среднюю температуру заготовки 11.1 ОПри этом способе управления суммарное время нагрева и выдержки больше минимально возможного, так как перегревсредней части заготовки над конечной температурой позволяет создать в заготовке во время интервала нагрева большой запас тепла, что позволяет значительно сократить время выравнивания температур по сечению заготовки.Известен способ управления поверхностным нагревом заготовок, преимущественно ао индукционным, при котором включают источник питания для нагрева заготовки, затем его выключают и выдерживают заготовку в зоне нагрева, выравнивая при этом температуру по сечению заготовки, во время нагрева и выдержки контролируют температуру поверхности и центра заготовки, при достижении этими температурами конечной величины с заданным перепадом температур по сечению заготовки выгружают заготовку из эоны нагрева 2)Этот способ позволяет получить минимально возможное время всего цикла нагрев- выдержка. Однако при необходимости полу. чения более высокой точности нагрева по сечению, управление в два интервала: на 1 рев-выдержка не позволяет достигнуть желаемого. Перепад температур по сечению оказывается выше допустимого.Цель изобретения - уменьшение перепада температур по сечению заготовки при сохранении минимального суммарного времени нагрев-выдержка.Для этого дополнительно контролируют температуру в точке, расположенной на глубине равной одной трети радиуса заготовки, после окончания выдержки повторно включают источник питания для дополнительного выравнивания температур, а заготовку выгружают при достижении температурой поверхности и дополнительно контролируеМой Фочкй верхнего допустимого значения,1 температурой центра - нижнего допустиМого значения.На фиг. 1 изображены кривые изменениьтемператур по сечению заготовки; на фиг. 2конечное распределение температур по тол щине заготовки.Способ управления реализуется следующим образом.Управление производят в три интервала - нагрев-выдержка-нагрев, при этомконтролируют температуру в трех точкахна поверхности заготовки Тп, на глубинеравной, 1/3 радиуса заготовки Тм, и в центре заготовки Ти,.В первом интервале управления поддерживают максимально допустимую мощностьи температуру поверхности Т, перегревают над заданной конечной температурой Т,На втбром, интервале источник питанйяотключают и производят выравнивание температур по сечению, при этом температураповерхности падает ниже нижнего предела Тьа Е, где Е - допустимый конечный йерепад температур по сечению, а тем.пература центра еще не дошла до заданной,На третьем интервале вновь включаютисточник питания и поднимают температу.ры поверхности до верхнего допустимогопредела Т, + Я. При этом температуравсех слоев заготовки не выходит за рамки- допустимых температур Т+ Е.Выгрузку заготовки производят при одновременном достижении температурой центра нижнего допустимого значения, а температурами поверхности и точки, расположенной на глубине равной 1/3 радиуса заготовки, верхнего допустимого зйаченияТ,+.Вместо линии переключения, как при2.х интервальном управлении в данном способе имеем поверхноСть переключения впространстве температур Т, Т, и Ти, Соответствующая функция (Тп, Тц, Ти) рас" " считываеТся или определяется практически,Причем в моменты перехода с одного интер. вала на другой эта функция проходит черезнуль,Реализация способа упрощается, если-температура- поверхйости дбстигаетмаксимально допустимого значения Тк, обусловленного необратимыми процессами в заготовке, оплавлением и т, д. В этом случае одна из контролируемых температурТПрактическая " рейлизация описанногоспособа была проведена на печи ИН - 220 - 58,140 мощностью 2200 кВт.На заготовке диаметром 480 мм из сплава Д осуществляют нагрев за минимально возможное время с допускаемым отклонением + 1 С от заданной конечной температуры 460 ОСФормула иэобретения 36 выключают и выдерживают заготовку в зоне нагрева, частично выравнивая при этомтемпературу по сечению заготовки, во время нагрева и выдержки контролируют температуру поверхностии центра заготовки,ЭЗ прн достижении этими температурами конечной велиЧины с заданным перепадом посечению ЗОготовки выгружают заготовку иэзоны нагрева, отличающийся тем, что, с целью уменьшения перепада температур по сечению заготовки при сохранении минимального суммарного времени нагрев-выдержка,дополнительно контролируют температурув точке, расположенной на глубине равнойодной трети радиуса заготовки, после окончания выдержки повторно включают источ 43 ник питания для дополнительного выравнивания температур по сечению, а заготовкувыгружают при достижении температуройповерхности .и дополнительно контролируемой точки верхнего допустимого значенияи температурои центра - нижнего допустимого значения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США2988623,кл. 219 - 10,75, 1966,й2, Авторское свидетельство СССР. позаявке2421154/07; кл. Н 05 В 5/04, 976. 3 6 И 26 В связи с тем, ув выдержать столь малый допуск температур по сечению заготовкис минимальным временем всего цикла нагрева при 2-х интервальном управлении невозможно, нагрев ведут с 3-я интервалами. Вконце первого интервала температура поверхности Тп составляет 495 М, центра Тч,431 Си Тм 473 С,Во время второго интервала источник питания отключают.Температуры в конце второго интерваласледующие Т 452 С, Т 458 С, Ти 463 С.Во время третьего интервала могцностьисточника питания максимальная.Выгрузку заготовки производят при следующих температурах Т= Т, = 461 С,Т = 459 С.Суммарное время нагрева + выдержка+= 22,65 мин.Суммарное время по известному способу нагрева - 25,14 мин, причем допустимый .перепад температур при этом составил +10 С,Следовательно, использование предложенного способа сократило суммарное времянагрева на 11%. Способ управления поверхностным нагревом Заготовок, преимущественно индукционным, при котором включают источник питания для нагрева заготовки, затем егон она Фу Составитель ехред К. ШУ ираж 885 Вигула 1 1 И Г по дела 1 3035, Моск Филиал Г 1 ПП ПРедактор С. ПатрушевЗаказ 4386/23Е НИИ 1 О. Турпакфрич КорректорПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул. Проектная; 4