Способ дуговой зачистки металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 111) А 1 790 51)4 В 23 К ВСЕСОЮЗНАЯЦ,",1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬИЬЛмч : У тенияи качвойейств гических заводов. Цель изобреповышение производительностиства зачистки. В способе дуго зачистки металла на дугу воэд ют неоднородным управляющим м ным полем с радиальной и прод составляющими, Соотношение ве модулей градиентов индукции р ной и продольной составляющих нитного поля устанавливают в лах 100-200:10-27, В реэульта действия на дугу неоднородног нитного поля дуга горит устой обеспечивается равномерное ра ление поверхности обрабатывае тали, следствием чего являетс шение качества зачистки. 2 ил агнит ольно личи елка пр 1963, иальГазозлектрическа М.: Машгиз, 196 предете возчиво плав ой де- повы- Ф тке поверхых заготово абл. ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) С 11 ОСОВ ДУГОВОЙ ЗАЧИСТКИ МЕТ(57) Изобретение относится к метлургии, точнее - к зачисностных дефектов прокати ъюстажных отделениях метИзобретение относится к металлургии, а именно к зачистке поверхностных дефектов прокатных заготовокв адьюстажных отделениях металлурги ческих заводов.Цель изобретения - повышение производительности и качества застистки,На Фиг. 1 показана схема односторонней зачистки заготовки; на Фиг.2 - 10 схема двусторонней зачистки заготовки,Способ состоит в том, что дугой,на которую воздействуют управляющиммагнитным полем, выплавляют дефекты, 15а расплавленный металла выдувают, на.пример, сжатым воздухом. В качествеуправпяюшего магнитного поля используют неоднородное магнитное поле срадиальной и продольной составляющими, соотношение величин модулей градиентов индукции которых устанавливают в пределах 100-200:10-27.11 ри соотношении модулей градиентов менее или более соотношения 100"00:10-27 наблюдается образованиенеустойчивой электрической дуги,следствием чего является неравномерное проплавленце поверхности защищаемого металла, т,е. получается некачественная зачистка, производительность которой снижается.11 ри воздействии ца электрическуюдугу неоднородным магнитным полем,индукция которого плавно возрастаетот поверхности защищаемой заготовкик электроду, свободные электроны дуги закручиваются, при этом перпендикулярная составляющая скорости Чвозрастает, а параллельная составляющая скорости Ч уменьшается, В результате происходит отражение потокасвободных электронов от магнитногозеркала" неоднородного поля, чтодает улучшение качества зачистки за 45счет равномерного расплавления поверхности металла, Формирование устойчивой дуги по форме электрода.Зачистку металла осуществляют следующим образом,Обрабатываемое изделие 1 пропускают с определенной скоростью через радиальное магнитное поле с индукциейВ образованное северными полюсамир Ъсоленоидов 2 и 3, В промежутке междусоленоидами создают продольное магнитное поле с индукцией В, образованное южным полюсом соленоида ч. Силовые магнитные линии продольного магнитного поля направлены параллельно электроду 5, В результате взаимодействия радиального и продольногомагнитных полей образуется неоднородное магнитное поле, индукция которого плавно возрастает от поверхностизащищаемой заготовки 1 к электроду 5В , а так как магнитный моментЛармовского кружка М постоянный, топри приближении свободных электроновдуги, на которые действуют силы Лоренца, закручивая их с циклотроннымичастотами еВЯ = шСгде Ы - циклотронная частота;е - заряд электрона;В - индукция;ш - масса электрона;С - скорость света,по Лармовским спиралям с радиусом/3 = (2)Чгде- радиус Лармовской спирали;Ч, - перпендикулярная составляющая скорости;Я - циклотронная частота,к сильному магнитному полю электродаперпендикулярная составляющая скорости Ч, движения свободных электроноввозрастает, а параллельная составляющая скорости Ч уменьшается (н пределе стремится к "0"). В результатепроисходит отражение потока свободных электронов дуги от магнитного"зеркала" неоднородного поля. Такойэффект получается при подводеисточника питания к зачищаемому изделию 1 за соленоидом по ходу движения заготовки, а + источника питания на электрод 5 при соотношениимодулей градиентов индукции радиального и продольного магнитных полей,поддерживаемых в пределах 100-200::10-27. В результате э.ого дуга становится устойчивой и деформированнойпо Форме электрода.П р и м е р 1, Зачистку заготовкисечением 80 х 80 мм производят неплавящимся электродом прямоугольнойформы сечением 20 х 90 мм. В качествеисточника питания электрической дугииспользуется сварочный выпрямитель.Катушки прямоугольного сечения, внутри которых проходит заготовка, установлены друг от друга на расстоянии500 мм, а катушка 4 (фиг, 1) установлена между ними перпендикулярна нарасстояние 280 мм от оси заготовки. Электромагниты эапитаны от стандартных выпрямителей таким образом, что магнитные поля, образованные катушками 2 и 3, направлены северными полюсами встречно, а катушка 4 - южным полюсом к ним. Перед зачисткой пропускают ток через электромагнитные катушки 2 - 4. В продольном магнитном поле катушки 2 - 4, В дродольном магнитном поле катушки 4 расположен электрод 5. Затем включают источник питания и подводят электрод к зачищаемой заготовке до зажигания между ними дуги напряжением 60 В и током дуги 1500 А, на которую воздействуют неоднородным магнитным полем, полученным наложением магнитных полей: радиального, созданного северными полюса ми катушек 2 и 3 с модулем градиента индукции 100 мТл, и продольного, образованного южным полюсом катушки с модулем градиента индукции 10 мТл. При этом поверхность заготовки рав номерно прогревается, расплавляется, зачищается на глубину 1,5 мм и автоматически перемещается со скоростью 0,03 м/с на "токоподвод". Производительность зачистки достигает 3 т/ч. Качество зачищаемой поверхности удовлетворяет требованиям ГОСТа.П р и м е р 2. Зачистку заготовки производят того же сечения тем же электродом, что в примере 1, тот же35 источник питания, катушки, электромагниты и выпрямители, их установка, соединение и питание. Через катушки пропускают ток при скорости движения заготовки О,ОЬ м/с, Напряжение на ду ге, возникающее между электродом и защищаемой заготовкой, достигает 65 В и ток дуги 2200 А, а модуль градиента индукции налагаемых магнитных полей: радиального выдерживают равной 150 мТл, а продольного 15 мТл. При этом глубина зачистки достигла 3 мм, а производительность зачистки б т/ч. Качество зачищаемой поверхности удовлетворяет требованиям ГОСТа.П р и м е р 3. Условия проведения и оборудование для зачистки заготовки те же, что и в примере 1. Скорость перемещения заготовки до О, 1 м/с напряжение на дуге, возникающее между электродом и зачищаемой заготов 55 кой, до 70 В и ток дуги до 2800 А. Величину модуля градиента индукции налагаемых магнитных полей: радиального выдерживают равной 200 мТл, а продольного 27 мТл, при этом глубина зачистки достигала 5 мм, а производительность зачистки 1 О т/ч. Качество поверхности удовлетворяет требованиям ГОСТа.П р и м е р 4, Условия проведения способа и оборудование для зачистки заготовки те же, что и в примере 1, Скорость перемещения заготовки 0,03 м/с и напряжение на дуге, возникающее между электродом и зачищаемой заготов кой, 60 В и ток дуги 1500 А, на которую воздействуют неоднородным магнитным полем, полученным наложением магнитных полей: радиального с модулем градиента индукции 50 мТл и продольного с модулем градиента индукции 5 мТл. При этих параметрах электрическая дуга неустойчива и не формируется по форме электрода, следствием чего является неравноменое проплавление зачищаемого металла, т.е. получается некачественная зачистка и снижается производительность, кроме этого, мала глубина зачистки (около 1 мм), что недостаточно для устранения поверхностных дефектов, Качество зачистки поверхности не удовлетворяет требованиям ГОСТа.П р и м е р 5. Условия проведения способа и оборудование для зачистки заготовки те же, что в примере 1, Скорость перемещения заготовки О, м/с и напряжение на дуге, возникающее между электродом и зачищаемой заготовки, 70 В, ток дуги до 2800 А, Величина модуля градиента индукции налагаемых магнитных полей: радиального 250 мТл, продольного 35 мТл. Происходит сильное сжатие дуги и нарушение ее формирования по форме электрода. Следствием этого является образование "кратера у основания дуги на поверхности зачищаемой заготовки, что отрицательно сказывается на качестве зачистки. Показатели качества заготовок по известному и предлагаемому способам сведены в таблицу.Как видно иэ примеров 1 - 3 максимальная производительность способа и высокое качество зачистки поверхности заготовок получены при соотношении модулей градиентов индукции радиального и продольного магнитных полей в пределах 100-200:10-27.Способ позволяет повысить производительность процесса и качество1319035 зачистки без образования кратеров изаплесков с равномерным проплавлением и съемом заданной толщины слоя,5Формула изобретения Способ дуговой зачистки металла,при котором на дугу воздействуютуправляющим магнитным полем, о т л и Предлагаемый способ по примеру Производительность,т/ч 1,25 10 2,9 Глубина зачистки, мм 0 Качество поверхностипо требованиям ГОСТа Не удов- Удовлетлетворяет воряет(образуется кратер) Удовлетворяет Удовлетворяет проплавление металла,мала глубина зачистки Показатели Известныйзачистки способ ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и качества зачистки, управляющее магнитное поле генерирует неоднородным с радиальной и продольной составляющими, а соотношение величин модулей градиентов индукции радиальной и продольной составляющих магнитного поля устанавливают в пределах 100-200:10-27. Не удов- Не удовлетворяет,летворяетНаблюда- Глубинается не- кратераравно- околомерное 10 мм1379035Составитель Г.Квартальнова Редактор Н.Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга Заказ 929/13 Тираж 921 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 11 роизводственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4