Устройство для возбуждения вибрации расплава

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ВИБРАЦИИ РАСПЛАВА по авт. св. № 884851, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности протекания рабочего процесса и увеличения стойкости электрода, электрод выполнен по крайней мере с одним сквозным каналом, полость трубки - переменного диаметра по высоте с увеличением его кверху при отношении наименьшей площади этой полости к площади электрода в поперечном сечении,равном 0,05-0,2. (Я 00 а: со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (()) SU (51)4 В 22 D 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ,,J3 (61) 884851 (21) 3766608/22-02 (22) 23,05„84 (46) 23.10.85. Бюл. N - 39 (72) Е. М, Щелухин, Г. И., Морозов, С. П, Бакуменко и В, М, Шатов (53) 621,746.588(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 884851, кл„ В 22 D 27/02, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

ВИБРАЦИИ РАСПЛАВА по авт„ св, 9 884851, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности протекания рабочего процесса и увеличения стойкости электрода, электрод выполнен по крайней мере с одним сквозным каналом, полость трубки — переменного диаметра по высоте с увеличением его кверху при отношении наименьшей площади этой полости к площади электрода в поперечном сечении, равном 0,05-0,2.

1186380

Изобретение относится к области металлургии н может быть использовано для обработки металлов упругими колебаниями в процессе затвердевания. 5

Целью изобретения является повышение надежности протекания рабочего процесса и увеличение стойкости электрода.

На фиг, 1 показано устройство, общий вид> на фиг„ 2 и 3 — электрод, вмонтированный в трубку переменного сечения из электронепроводящего материала, варианты выполнения.

Устройство для возбуждения вибра- 15 ции расплава состоит..из емкости 1 для расплава„ электрода 2, вмонтированного в емкость. трубки 3 из электронепроводящего материала, в которую вмонтирован электрод 4, 20 .имеющий сквозные каналы 5, Трубка из электронепроводящего материала имеет переменное сечение по высоте с отношением минимального сечения канала 6 к площади сечения электрода 25

4, равным 0,05-0,20.

Устройство работает следующим образом, Емкость 1, в которую вмонтирован З0 электрод 2, заполняют жидким металлом, В расплав опускают электрод 4, вмонтированный в трубку 3 из электронепроводящего материала, например алунда. При погружении трубки 3 с 35 электродом 4 в металл воздух, находящийся в ней, вытесняется через сквозные каналы 5, при этом обеспечиваются плотный контакт всей торцовой поверхности электрода с 40 асплавом в трубке и надежность устройства в работе.

После установления контакта электрода 4 с металлом, залитым в емкость

1 на электроды 2 и 4, подают напряже-45 ние от источника тока, например сварочного трансформатора, При прохождении тока через металл в электропроводящей трубке 3, имеющей переменное сечение по высоте, на ее участке 50

6 с наименьшим сечением происходит сжатие и разрыв жидкости, Образующиеся при этом ударные волны возбуждают вибрацию расплава. Поскольку электрод

4 вмонтирован в широкой части трубки 55

3, а разрыв жидкости и выделение тепла происходит на участке 6 с наименьшим сечением, то он не испытывает непосредственного дополнительного теп. лового воздействия, Выполнение каналов, соединяющихзону контакта жидкого металла с элект родом, обеспечивает вытеснение воздуха из канала трубки при ее погружении в расплав, При этом обеспечиваются высокая плотность контакта по всей торцовой поверхности электрода с жидким металлом, заполняющим трубку при погружении в расплав, а следовательно, и высокая надежность устройства в работе, Придание трубке из электронепроводящего материала переменного сечения по высоте позволяет повысить плотность тока в канале за счет его сужения в нижней, погружаемой в металл части, а также увеличить поперечные размеры электрода, тем самым снизить в нем плотность тока, следовательно, уменьшить нагрев и увеличить стойкость электрода и устройства в целом, Указанные пределы отношения площади наименьшего поперечного сечения канала трубки к площади сечения электрода установлены по результатам экспериментов, Поскольку плотность тока прямо пропорциональна плошади сечения проводника> то при увеличении отношения площади наименьшего поперечного сечения к площади сечения электрода более 0,20 протекание тока в электроде вызывает его нагрев, а при отношении менее 0,05 размеры электрода велики, что вызывает избыточный расход материала на их изготовление„

Например, при диаметре канала, погружаемого в расплав, 4 мм и отношении 0 05 диаметр электрода составляет 18 мм, Дальнейшее увеличение диаметра электрода нецелесообразно, поскольку его нагрев не превышает

80ОС.

П р е р, Изготавливают и испытывают устройства для возбуждения вибрации расплавов с различным отношением минимального сечения трубки из электронепроводящего материала к диаметру электрода. Электроды изготавливают из меди, а трубки формуют из корунда. Металл (алюминий ) заливают в стальные кокили емкостью 36 кг, В качестве источника тока используют сварочный трансформатор.

Таблица 1 канактрода, 0,05

0,04

0,20

0,21

7,5

0,11

6(известный7

1,0

Нет

Таблица 2 электрода

1 Процесс протекает устойчиво без Состояние торца электрода после 4 цикперерывов лов обработки хорошее

То же

То же

Небольшая эрозия торца электрода после 4 циклов обработки

Наблюдается эрозия торца в зоне контакта после 2 цикла обработки

Состояние торца удовлетворительное после 4 циклов обработки

6 (известньй) Процесс неустойчив, часто прерывается из-за нарушения контакта между жидким металлом и электродом

Разрушение электрода в зоне контакта с металлом после одного цикла обраработки

Размеры электродов и трубок приведены в табл, 1, Результаты испытанийв табл, 2, Наиболее оптимальное соотношение между минимальным сечением трубки и диаметром электрода лежит в пределах

0,05-0,20, Для устройства по примеру

86380 4

2 с указанным отношением, равным

0,04 также характерны высокая стойкость и незначительная эрозия торца электрода, как и для устройства по примеру 1. Однако масса электрода по примеру 2 в 1,26 раза больше массы электрода по примеру 1.

1.186380

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Заказ 6476/15

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель О. Белков

Редактор Л, Гратилло Техред А.Ач Корректор Л, Бескид