Способ электролитного нагрева

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУ и 4 Н 05 В 11 0 РЕТЕНЙ ТВ(53) (56) лов,Э 1 атериа ГО НАГРЕВАся к электроОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 979, 13.54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛ (57) Изобретение от технике. Цель изобретения - снижение уд.расхода электроэнергии приповерхностном нагреве детали-анода.Цель достигается использованием приэлектролитном нагреве детали-анодапомимо постоянного напряжения импульсного напряжения с амплитудойи длительностью импульса в соответствии с технологической температуройПри подаче импульсного напряженияпроисходит перераспределение потоков тепла иэ оболочки в металлический анод и электролит и увеличивается теплоотвод в анод за счет большейскорости распространения тепла вметалле, чем в электролите. 2 табл.45 50 55 1 3Изобретение относится к электро- физическим методам обработки материалов, а именно к применению электролитного нагрева в машиностроении.Цель изобретения - снижение удельного расхода электроэнергии при поверхностном нагреве детали - анода.Способ осуществляется следующим образом.Сначала на деталь-анод, находящуюся вне соприкосновения с электро 1питом, и на распределенный катод подают постоянное напряжение. После этого деталь приводят в соприкосновение с электролитом, За счет высокой плотности тока в прианодной области происходит вскипание электролита, образование парогазовой оболочки и разогрев детали. При дальнейшем погружении детали парогазовая оболочка распространяется на всю поверхность детали.После этого постоянное напряжение снижают и к детали прикладывают напряжение в виде униполярных импульсов треугольной формы с крутизной6нарастания = 1 О В/с и отношением крутизны нарастания к крутизне спада в диапазоне от 10 до 1 О . Время переключения постоянного напряжения на импульсное определяется экспериментально. Регулированием амплитуды и длительности импульсов устанавливается технологическая температура обработки.Экономия потребляемой энергии при переходе на импульсное напряжение обусловлено перераспределением потоков тепла из ооолочки в металлический анод и электролит в сторону увеличения теплоотвода в металл за счет более высокой скорости распределения тепла в металле, чем в электролите, Поэтому для достижения од.- ной и той же температуры анода при подаче импульсного напряжения требуются меньшие эффективные значения тока, напряжения и мощности, чем при нагреве на постоянном напряжении.Степень перераспределения энергии связана со скоростью ее подвода к поверхности детали - анода, поэтому интенсификация импульсного нагрева увеличивается при применении импульсов скрутизной нарастания не ниже610 В/с. По этой же причине оказывается энергетически невыгодной боль 49012 2шая длительность заднего фронта импульса, поэтому отношение крутизнынарастания импульсов К к крутизнеспада К, 10 -К/К, 105П р и м е р 1. Проведен нагревстальных образцов диаметром 8,6 мми высотой 24 мм в 107-ном водномрастворе аэотнокислоГо аммония, Тем"пературу нагрева измеряли хромельалюминиевой термопарой, На образцыподавали постоянное напряжение180 В, после чего их погружали вэлектролит. После образования парогазовой оболочки постоянное напряжение переключали на импульсное, крутизна нарастания которого составля 7ла О В/с при отношении крутизнынарастания к крутизне спада 10Результаты измерений представлены втабл,1.П р и м е р 2, Проведен сравнительный нагрев стальных образцовпри подаче импульсного напряжения сразличной крутизной нарастания и спада при эффективном напряжении 130 В.Остальные условия нагрева такие же,как в примере 1. Результаты приведены в табл, 2.При постоянном напряжении потребляемая мощность 1380 Вт.Приведенные данные показывают,что применение импульсного напряжения при соотношении 1 ОК/К,а 10 35 при Кн = 10 позволяет сократитьбпотребляемю мощность до 5-7 Х,при К= 10 - до 35-437, при К=1 Об - до 55-633. Потребляемаямощность при увеличении крутизны640 спада (К,10 ) не снижается иэ-занеобходимости увеличения частотыследования импульсов для поддержания среднего эффективного напряже.фния. Использование предлагаемого изобретения позволит сократить удельный расход электроэнергии, а также снизить весогабаритные характеристики источников питания и теплообменников в установках электролитного нагрева. Формула изобретения Способ электролитного нагрева деталей, при котором подают постоянное напряжение между обрабатываемой деталью - анодом и погруженным вТ а б л и ц а 1 Температура нагрева, С 1 Х 1 1 Г Показатели 620 670 710 750 780 825 890 950 Эффективное напряжение, В 12029 146 173 185 208 238 268 Постоянное импульсноенапряжение 78 102 116 130 141 160 181 201 Потребляемая мощность,Вт, при напряжении: 1230 1300 1343 1380 1386 1395 1452 1554 630 680 730 786 804 892 977 1113 постоянном импульсном Таблица 2 1 О 0 130 10 1043 1 О 1290 1 О 1380 10 280 0 96 з 13490124электролит катодом, погружают деталь ности детали постоянное напряжение в электролит и контролируют наличие снимают и к детали прикладывают на парогазовой оболочки на детали, пряжение в виде униполярных импуль. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сов треугольной формы с крутизной6с целью снижения удельного расхода нарастания 10 В/с и отношением круэнергии, после распространения па- тизны нарастания к крутизне спада вг 4рогазовой оболочки по всей поверх- диапазоне от 10 до 101349012 Продолжение табл.2 1 О 1 О 1375 1350 1 О 1135 10 О 690 1 О 10 1330 Закаэ 5201/57 Тираж 798 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5