Способ индукционного нагрева длинномерных заготовок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Рыскин С.Е, Применение сквозного индукционного нагрева в промышленности. Л., "Машиностроение", 1979, с. 61-63.2, Богданов В.Н., Рыскин С.Е. Применение скозного индукционного нагрева в промышленности, Л "Машиностроение", 1965, с. 62, р. 28. 801120024 А за) С 21 П 1/42; В 23 0 31/00(54)(57) СПОСОБ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК, преимущественно под резку, включающий загрузку- выгрузку заготовки с одной стороны в индуктор и нагрев ее, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью экономии электроэнергии и повышения качества торцов отрезаемых заготовок, заготов-. .ку нагревают неравномерно, увеличивая ее температуру в направлении от выгружаемого конца заготовки к загружаемому.длинномерных заготовок, преимущественно под резку, включающем загруз(ку-выгрузку заготовки с одной стороны в индуктор и нагрев ее, заготовкунагревают неравномерно, увеличиваяее температуру в направлении отвыгружаемого конца заготовки к загружаемому.Температурный перепад от торца к.торцу в период нагрева согласовывают с подстыванием металла на путик очагу реза так, чтобы заготовкиотрезались в пределах технологическинеобходимой и экономически целесообразной температуры.На фиг. 1-4 изображены положениядлинномерной заготовки в процессенагрева; на фиг. 5 - эпвры распределения температур по длине заготовки,которые иллюстрируют динамику ростатемператур за полное время нагрева;на фиг. 6 - график динамики остывания заготовки ф 10 мм, нагретой до550 С.Способ осуществляется следующимобразом.В начале нагрева длинномернуюзаготовку загружаемым концом Д странспортной скоростью продвигают виндуктор, состоящий из блоков-секцийс транспортными роликами между блоками (фиг. 1).Продвижение заготовки в этомнаправлении заканчивают, когда противоположный (выгружаемый) конец заготовки 8 находится на расстояниишага блоков-секций индуктора (длинаблока плюс зазор на размещение транспортного ролика) от торца индукторасо стороны загрузки-выгрузки (фиг. 2).0Одновременно скорость переключаютна технологическую и заготовку в обратном направлении продвигают на шагблоков-секций впределах индуктора(фиг, 3).5При подходе заготовки к загрузоч-,но-выгрузочному торцу индуктора скорость ее продвижения переключают натранспортную, и заготовку концом 8 втом же направлении - к очагу реза О выгружают из индуктора (фиг. 4) .Нагрев включен в течение всегопериода перемещения длинномерной заготовки в индукторе.П р и м е р, Проводят нагрев заго товок диаметром .100 мм из стали45 1,45 3 и 30 ГСА длиной 6000 мм,причем Т - температура заготовкиконечная,0 С;1120Изобретение относится к техникеиндукционного нагрева и может бытьиспользовано в машиностроении принагреве длинномерных загоовок подрезку на пресс-ножницах,Известен способ индукционногонагрева длинномерных заготовок вустановках, состоящих из несколькихблоков, включающих индукторы и транспортные роликовые системы для равномерного продвижения заготовок сквозьнагреватель 1 1.Недостатком этого способа является равномерный по длине нагрев заготовок. При равномерном нагреведлинномерной заготовки под резку,температура,при которой отрезаетсяпоследняя заготовка, значительно нижетой, при которой отрезается первая,а в связи с тем, что должна бытьобеспечена определенная температураотрезки последней заготовки, первоначальная температура длинномернойзаготовки, в целом, назначается сучетом этого подстывания и резка первых заготовок осуществляется при температуре выше необходимой ( Ъ 550 С) .По этой причине идет перерасходэлектроэнергии, КПД процесса снижается, а часть заготовок из-за изменений пластичности металла при резкеимеет повышенную овальность и вытянутый заусенец,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ индукционного нагрева концов Ззаготовок круглого сечения в продольном магнитном поле за время перекатывания их от одного края овальногоиндуктора к другому 23Однако известный способ не обеспе чивает распределения температурыпо длине нагреваемой заготовки и характеризуется повышенной температурой в геометрическом центре заготовки и более низкой температурой по 4ее краям. Это объясняется неравномерной магнитной связью по длине системыиндуктор-заготовка при нагреве заготовок в продольном поле овальногоиндуктора. Кроме того, известный спо соб не обеспечивает нагрев длинномерных заготовок, заготовок большогодиаметра и квадратного профиля,Целью изобретенйя является экономия электроэнергии и повышение качества торцов отрезаемых заготовок.Поставленная цель достигаетсятем, что при индукционном нагреве 024 13 1120Т - температура заготовкио- ойачальная С;Т - температура заготовкиАоу торца Д, С;Т - температура заготовоки у торца В, С;С - полное время нагреванзаготовки, с;- время нагрева зонызаготовки соответственно у торца А иВ, с;и - порядковый номер перемещения заготовки зацикл нагрева, 15Среднее повышение температуры заготовки за единицу времени при нагреве: ТЬ =То+аТ СВ =20+2,6 К К=33,2 К С.Температура заготовки в конце про- З 0 движения в обратном направлении с технологической скоростью 0,0083 м/с на шаг блоков-секций в пределах индуктора за 14 К с (фиг. К, эпюра 2);35 Температура заготовки в конце про. движения с транспортной скоростью 0,24 м/с при выгрузке из индуктора в течение 2 К с,со стороны загрузки в сторону очага реза у торца А составляет ТА = ККО,О С (фиг. К эпюра 3) а у торца . В (Т 6 ) к концу нагФ.50 рева достигает 417,1 С.Таким образом, к концу нагрева заготовка нагрета неравномерно, с Ты-То ККОо д Т= --- = --- = 2,6 К С/с. 200= 33,2 К + 2,65 14 К = 417,К С. 024 4постепенным увеличением температурыв направлении от выгружаемого концак загружаемому.После нагрева первую заготовкуотрезают на пресс-ножницах в зоневыгружаемого конца - через 2 К спосле выгрузки длинномерной заготовкииз индуктора, последнюю - через 1 КО св зоне загружаемого конца.Согласно графику остывания заготовки за первые 60 с снижение температуры поверхности металла в зонеповышенной температуры достигает40 фС, а средняя скорость остываниясоставляет 0,67 С/с.За следующие 60 с снижение температуры составляет 2 К С при средней скорости остывания 0,42 С/с.Последующее охлаждение заготовкив зоне пониженной температуры законтролируемое время происходит соскоростью 0,33 С/с.Минимальная температура металлапри резке первой заготовки:417,К-О,ЗЗ 2 К = 409,2 К С.Температура металла у места последнего реза:ККО-(0,67.60+0,42 60+0,33 30)=47 КС.Остальные заготовки отрезаются вдиапазоне температур от 409,2 К до476 С, который соответствует технологически необходимым и экономическицелесообразным температурам резки.При использовании предлагаемогоспособа индукционного нагрева длинно мерных заготовок под резку, включаю.щего загрузку-выгрузку заготовки содной стороны в индуктор и неравномерный нагрев ее с увеличением температуры от выгружаемого конца заготовки к загружаемому, достигаетсяэкономия электроэнергии за счет сокращения расходуемой на нагрев мощности, составляющая 21 кВт.ч на тоннунагреваемого металла, при этом геометрические размеры торцов отрезаемыхзаготовок стабильны, отсутствуютовальность и утяжка, нет вытянутыхзаусенцев, косина торцов не превышает 2 им.Качество торцов удовлетворяеттехнологическим требованиям, предъявляемым к заготовкам.=ЮАЪмФиг Х Составитель В. Белофастоедактор Н. Егорова Техред О,Неце ектор М. Лемч аказ 81 Тираж 539 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб.