Непрерывно последовательном

Рис. 11. Устройство для непрерывно-последовательной закалки:

Рис. 12. Осциллограммы процесса непрерывно-последовательной закалки образцов. Частота тока 2,5 кГц

Поясним это на примере нагрева под закалку внутренней поверхности гильзы цилиндра тракторного дизеля. Внутренний диаметр заготовки гильзы равен 144 мм, толщина стенки 9 мм, длина закаленной зоны 330 мм. Соответственно общей площади и длине закаленной зоны выбираем метод непрерывно-последовательной закалки с движением вдоль оси гильзы. Материал гильзы— чугун СЧ 21-40. Глубина закаленного слоя после окончательной расточки 1,2—1,5 мм. Глубина закаленного слоя с учетом значительной деформации гильзы при закалке и припуска на расточку задается в 2,0—2,3 мм. Выбираем частоту 10 кГц как наиболее подходящую.

При непрерывно-последовательной закалке возможен лишь подбор расхода закалочной жидкости в течение процесса закалки, а также определение места остановки индуктора после выключения нагрева и длительности подачи закалочной жидкости после остановки индуктора.

Для охлаждения может быть использовано спрейерное устройство, аналогичное применяемому при проведении непрерывно-последовательной поверхностной закалки после нагрева т. в. ч. Расстояние h определяется скоростью перемещения заготовки, температурным режимом и другими факторами. При допустимом для данной стали времени t с после окончания пластической деформации и начала охлаждения

Простейший индуктор для непрерывно-последовательной закалки (рис. 8-4) изготавливается из прямоугольной медной трубки, которая или приваривается к токоподводящим шинам / или прямо подсоединяется при помощи прижимных планок к вторичной

Рис. 8-4. Индуктор для непрерывно-последовательной закалки цилиндрической стали

Рис. 8-5. Индуктор для непрерывно последовательной закалки цилиндрической детали с раздельной подачей закалочной жидкости и охлаждающей воды

Рис. 8-6. Индуктор для непрерывно-последовательной закалки с щелевым спреером для подачи охлаждающей жидкости

Рис." П.8. Кривые нагрева и охлаждения основного металла (а)"_п шва (б) трубы диаметром 1020 мм при непрерывно-последовательной закалке т. в. ч.

Закалочные станки для высокочастотной непрерывно-последовательной закалки 14 — 175

При одновременном способе нагрев и закалка всей поверхности осуществляются синхронно; при последовательном — поочередный нагрев и закалка отдельных участков поверхности; при непрерывно-последовательном — нагрев и закалка непрерывно-последовательно по мере перемещения поверхности.

НЕПРЕРЫВНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ

Сближение зоны нагрева и зоны охлаждения на закаливаемой поверхности позволило создать так называемый процесс закалки при непрерывно-последовательном нагреве. Процесс заключается в том, что индуктор с током и конструктивно

Область возможных для практики режимов закалки при непрерывно-последовательном нагреве также ограничена по максимальному значению удельной мощности (рл ^ 1,5 кВт/см2) во избежание перегорания активного провода индуктора. Минимальная удельная мощность задается минимальной скоростью движения детали в индукторе. При непрерывно-последовательном нагреве под закалку скорость охлаждения пропорциональна скорости движения детали в индукторе. Поэтому детали из низколегированных сталей редко закаливают при скорости движения v < 2 мм/с, кроме того, наблюдается опережение движения индуктора фронтом распространения тепловой волны и нарастание температуры на поверхности.

Даже при узком индукторе (6Н = 15 -г- 20 мм) и зазоре /1 = 3 мм при скорости v = 2 мм/с, как следует из формулы (1), эквивалентное время нагрева может достичь около 15 с. Закалка с малыми скоростями движения нежелательна из-за значительного прогрева сердцевины. Наиболее часто закалку при непрерывно-последовательном нагреве проводят со скоростью движения 5 — 10 мм/с, хотя известны высокопроизводительные закалочные станки (например, станки для закалки пальцев траков), в которых скорость движения детали в индукторе достигает 50 мм/с. Работа при высоких скоростях с широкими индукторами затрудняет выполнение технических условий в зоне начала и в зоне конца закалки. Ширина индуктора Ь„ должна связываться с глубиной слоя Л'„, подлежащего закалке и отчасти с величиной зазора. Однако зазор обычно выбирается равным 3 — 4 мм. Работы с меньшим зазором обычно избегают из-за возникающих затруднений с установкой детали, ограничений по биению при вращении, поводки детали в процессе закалки.

На рис. 13 показана схема устройства для закалки кольца крупногабаритного подшипника при непрерывно-последовательном нагреве двумя индукторами, движущимися по окружности кольца. Два одинаковых разъемных индуктора 2, подключенных каждый к отдельному понизительному закалочному трансформатору (на рисунке не показаны), в исходной позиции перед закалкой сведены вместе с незначительным безопасным зазором между

По графику слева (рис. 29) для частоты 10 кГц определим удельную мощность нагрева (для наибольшей заданной глубины точка 2) и из нее проведем горизонтали 2 — 3 и 2' — 3'. С поправкой на толщину стенки время нагрева элемента поверхности определяем равным 2,5 и 1,7 с. Ориентируясь на полную загрузку генератора мощностью 250 кВт и учитывая, что при непрерывно-последовательном нагреве имеют место дополнительные потери мощности от близости закалочного спрейера, обычно оцениваемые величиной около 20%, из точки 4' на шкале мощности генератора (Рг = 200 кВт) проводим наклонную прямую 4' — 3' до пересечения с горизонталью 2' — 3', отвечающей максимальной удельной мощности нагрева. Из их пересечения в точке 3' проводим вертикаль. Далее соответственно диаметру детали D& = = 144 мм по вертикальной шкале справа проводим горизонталь / до пересечения с вертикалью У Из точки пересечения с вертикалью (эта точка в данном примере совпала с 3') проводим наклонную на шкалу ширины индуктирующего провода индуктора Ьа, определив таким образом его наибольшую возможную в данном случае ширину (&„ = 22 мм). Для зазора между индуктирующим проводом и гильзой, равного 3 мм, можно определить ширину зоны нагрева, считая ее (для индуктора с магнитопрово-дом) шире &„ не более чем па три зазора. Тогда скорость движения индуктора [см. формулу (2)] при закалке будет

7. Закалка при непрерывно-последовательном нагреве.............. 20

Различают три способа ультразвуковой очистки: импульсный, одновременный и непрерывно-последовательный. Импульсный способ эффективнее и экономичнее других при высоких частотах (300—500 кгц) и мощностях. Одновременный и непрерывно-последовательный способы применяются при частотах 10—20 кгц. При одновременном способе детали погружаются в ультразвуковую ванну так, чтобы они были обращены загрязненными участками к источникам колебаний. Затем детали поворачиваются, чтобы на место очищенных участков стали загрязненные и т. д. — до полной очистки. При непрерывно-последовательном способе очистки деталь постепенно проходит зону ультразвуковой очистки, причем в ванне находится только озвучиваемая в данный момент часть поверхности.

В специальных случаях поверхностного нагрева, а в особенности в высокопроизводительных установках для сквозного нагрева [49], применяется режим нагрева, характеризующийся приблизительно постоянной температурой поверхности. Такой режим часто называют скоростным или ускоренным нагревом. Этот режим требует или специального регулирования мощности, если применяется способ одновременного нагрева, или специальной конструкции индуктора при непрерывно-последовательном нагреве, а также при использовании нагревателей методического действия [49].

При непрерывно-последовательном нагреве или при нагреве узкого участка в значение удельной мощности вводится поправка по формуле (2-29).