Способ электролитного нагрева

 

Изобретение касается анодного упрочнения изделий при электролитном нагреве. Цель изобретения - интенсификация процесса нагрева. Способ осуществляют путем предварительного помещения на анодную поверхность конуса (К) из токопроводящего материала, последующего пропускания тока, постепенного погружения и отбрасывания К в момент соприкосновения изделия с электролитом, при этом отношение S<SB POS="POST">K</SB>/S=0,05-0,06, где S<SB POS="POST">K</SB>-величина площади основания К

S - площадь погружаемой поверхности изделия. Преимуществом способа является ликвидация условий для периодических отказов, препятствующих разогреву изделий, т.е. создание условий для увеличения интенсивности процесса разогрева. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (1) 4 С 21 Р 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4346909/31-02 (22) 22.12.87 (46) 15.09.89. Бюл . У 34 (7!) Институт прикладной физики

АН МССР (72) А.А. Факторович (5 3) 621. 78. 012: 621. 365. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1067061, кл. С 21 D 1/44,1982. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГРЕВА (57) Изобретение касается анодного упрочнения иэделий при электролитном нагреве. Цель изобретения — интенсификация процесса нагрева. Способ осуИзобретение относится к машиностроению, а именно к анодному упрочнению иэделий при электролитном нагреве.

Цель изобретения — интенсификация процесса нагрева изделий, погружаемых в электролит плоской поверхностью.

Согласно способу, на погружаемую плоскую поверхность (S) анода изделия предварительно помещают основанием конус из токопроводящего материала и удерживают его до соприкосновения иэделия с электролитом, при этом

S отношение -", где S площадь основа к ния конуса, составляет 0,05-0,06.

Погружение и разогрев начинают с вершины конуса, где легко создается устойчивая паровая оболочка при небольшом токе. По мере погружения коществляют путем предварительного помещения на анодную поверхность конуса (К) из токопроводящего материала, последующего пропускания тока, постепенного погружения и отбрасывания К в момент соприкосновения иэделия с электролитом, при этом отношение 8 /S 0,05 "0,06, где S „- величина площади основания К; S — площадь пЬгружаемой поверхности иэделия.

Преимуществом способа является ликвидация условий для периодических отказов, препятствующих разогреву изделий, т.е. создание условий для увеличения интенсивности процесса разогрева. 1 табл. нуса величина тока через изделие растет постепенно. В связи с этим величина ЭДС самоиндукции незначитель. на. Следовательно, в паровой оболочке не происходит кратковременного выделения сравнительно большой энергии, приводящей к взрывному процессу, т.е. к схлопываниям, и как следствие, к возникновению отказов. Процесс интенсифицируется, температура иэделия о достигает 700 С и вьппе.

Указанный в формуле интервал отноношения площадей конуса (8 .) и из К делия (S) 0,05-0,06 установлен экспериментально.

При значениях меныпих 0,05 наблюдаются отказы, а именно íà 10 погружений 2 отказа. При значениях отношения больших 0,06 отказы не наблюда3 1507813 ются, но наблюдается неоправданное увеличение энергопотребления н связи с ростом объема конуса.

Пример. Проводят электролитный нагрев образца, выполненного в виде цилиндра, который погружают в электролит торцовой поверхностью.

Перед его погружением на торцовую поверхность помещают конус из токо!- l0 проводящего материала. После начала погружения через образец пропускают электрический ток. При касании изделия электролита конус убирают, При этом отношение (Y) площадей кону- 15 са (Б )и образца (S) выбирают из интервала 0,05-0,06.

Предлагаемый способ был реализован с помощью установки УХТО-4. Конус при его изготонлении из ферромагнитного материала удерживали на поверхности изделия с помощью магнита, а н остальных случаях механически. При этом бып взят образец — цилиндр из стали

45, площадь основания 30 смг, высо25 та 5 см; конус выполнен иэ стали 3, напряжение 180-220 В, плотность тока на образце при нагревании 1 А/см г а при отказе 10 А/см . Температуру т измеряли хромель-алюминиевой термопарой, помещенной в глухом отверстии образца. Скорость погружения 1,32 мм/с. Использовали для нагрева электролит — 10 -ный раствор хлорис. того аммония. Нагрев проводили при 35 . различных отношениях (взятых из укаэанного интервала) контактирующих площадей основания конуса и торца иэделия, а также при углах при нершине конуса от 110 до 130 С. Экспе- 40 риментально было установлено, что в пределах используемых площадей основания конуса при углах меньших

110 растут энергозатраты н связи с увеличением объема конуса, а при yr- 45 о лах больших 130 наблюдаются отказы, Испытания проводили с 10-кратным погружением и учитывали количество отказов, т, е, количество неполуче .— ний режима нагрена из-sa срыва паров зй оболочки.

Для получения сравнительных данных исследуют также образец, подвергнутый нагреву согласно технологии, применяющейся в известном способе, Результаты принедены в таблице, Из результатов исследования видно, что при Y а 0,05 наблюдаются отказы. Увеличение отношения, т. е. увеличение S ., как видно из таблицы, 1 .р дает тот же результат, однако при дальнейшем увеличении Y результат повторяется, а энергопотребление растет на 30% в связи с ростом объема нагреваемого конуса, При Y 0,050,06 число отказов равно нулю. Тем" пература достигала 700 С. При нагре-. о ве по известному способу при аналогичных условиях число отказов при погружениях не менее 2, температура образца 100 С.

Кроме указанного преимущества, а именно интенсификации процесса нагрева, предлагаемый способ йсключает возможность создания из-за срыва паровой оболочки аварийных режи;, мов для источника тока.

В связи с тем, что погружение в электролит осуществляют начиная с вершины конуса, т.е. малой поверхностью, в сотни раз уменьшается noBepxHQcTb начального контакта образца (изделия) с электролитом, что ведет к соответствующему уменьшению начального тока (в десятки раз). Это приводит к уменьшению растворения или эрозии острых кромок, которые особенно интенсивны в режиме отказа, Качество изделия улучшается.

Формула из обр ет ения

Способ электролитного нагрева иэделий, включающий погружение в электролит изделий плоской поверхностью, пропускание через него тока и изменение величины активной поI верхности одного из электродов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева, изменение величины активйой поверхности одного из электродов осуществляют путем установки основанием конуса из токопроводящего материала на погружаемую и электролит поверхность изделия до погружения его в электролит и удержание конуса до соприкосновения изделия с электролитом, при этом отношение - - = 0 05S

S 9

0,06, где SÄ - ппощадь основания конуса, S — площадь погружаемой поверхности изделия.

15078) 3

Площадь

Количество

Опыт отказов нуса, 2

Rg ю разца г

S см

Составитель Н. Кузовкина

Редактор Н,Киштулинец Техред М.Иоргентал Корректор Н. Борисова

Заказ 5519/30 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

2

4

5 погружаемой плоской поверхности об30

Площадь основания ко1,20

1,50

1,63

1,76

2,10

Отношение площадей

Бк

0,040

0,050

0,055

0,060

0,070

0

0