Способ термохимической зачистки поверхности металлических изделий

 

Изобретение относится к способам поверхностной зачистки металла и может быть использовано для зачистки от окалины, заусенцев и загрязнений изделий типа круглозвенной цепи, шнека, троса. Цель изобретения - повышение производительности и качества зачистки изделий. Изделие 1 перемещается посредством приводного 2 и натяжного 3 роликов в канале 4 зачищающего устройства. К аноду 5 постоянно подключают источник электрического тока пониженного напряжения 20-50 В. При подаче электролита через патрубок 6 он поступает в кольцевой распределитель 7, из него - в электролитическую ячейку 8 и истекает в осевой канал 4 через сопла 9 диэлектрического спрейера 10, предназначенного для уплотнения. В электролитической ячейке 8 замыкается электрическая цепь анод - электролит - катод (изделие) и вдоль поверхности изделия образуется газопаровой слой. Этот слой состоит из паров воды, кислорода и водорода. Подключение к аноду 5 электрического потенциала повышенного напряжения сопровождается нагревом поверхности до оплавления и окисления вершин заусенцев и острых углов. После оплавления заусенцев высокое напряжение отключается. Скорость изделия ограничивается так, чтобы время прохождения изделия через струи электролита было не менее времени одного периода пропускания тока. Способ позволяет автоматизировать процесс зачистки. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 I ) 4473489/24-27 (22) 15.08.88 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Проектно-конструкторский технологический институт Всесоюзного промышленного объединения Союзуглемаша (72) Ю. Н. Тюрин и В. П. Гнибеда (53) 621.79! .945 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № l l 1 828 1, кл. В 23 К 7/06, 1977. (54) СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способам поверхностной зачистки металла и может быть использовано для зачистки от окалины, заусенцев и загрязнений изделий типа круглозвенной цепи, шнека, троса. Цель изобретения — повышение производительности и качества зачистки изделий. Изделие 1 перемещается посредством приводного 2 и натяжного 3 роликов в канале 4 зачищающего устройства. К аноду 5 постоянно подклюÄÄSUÄÄ 1611625 А 1

2 чают источник электрического тока пониженного напряжения 20 — 50 B. При подаче электролита через патрубок 6 он. поступает в кольцевой расределитсль 7, из него — в электролитическую ячейку 8 и истекает в осевой канал 4 через сопла 9 диэлектрического снрейера 1О, предназначенного для уплотнения. В электролитической ячейке 8 замыкается электрическая цень анод-- элект— ролит — катод (изделие) и вдоль оверхности изде. и я (>бpа.? < Ti, я газона ровои c1ои. 3Tот слой состоит из паров воды, кислорода и водорода. Подключение к аноду 5 электрического потенциала повышенного напряжения сопровождается нагревом поверхности до оплавления и окисления вершин заусенцев и острых углов. После оплавления заусенцев высокое напряжение отключается.

Скорость изделия ограничивается так, чтобы время прохождения изделия через струи электролита было не менее времени периода пропускания тока. Способ позволяет автоматизировать процесс зачистки. ил..

1 талб.

1611625

Изобретение относится к способам зачистки поверхностей металла и может быть использовано для зачистки окалины, заусенцев и загрязнений изделий типа круглозвенной цепи, шнека, троса.

Цель изобретения — повышение производительности и качеСтва зачистки изделий.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Изделие — круглозвенная цепь 1 перемеьцается посредством приводного 2 и натяжного 3 роликов в канале 4 защищающего устройства. К аноду 5 постоянно подключают источник электрического тока пониженного напряжения 20 — 50 В. При подаче электролита через патрубок 6 он поступает в кольцевой распределитель 7, из него — в электролитическую ячейку 8 и истекает B осевой канал 4 через сопла 9 диэлектрического спрейера 10 и через анод, взаимодействуя с изделием, причем электролит из электролитической ячейки истекает вниз в осевой канал 4 диэлектрического спрейера 10, а избыток его попадает в кольцевой распределитель 7.

Диэлектрический спрейер 10 в устройстве выполняет функцкчо уплотнения. В электролитической ячейке 8 замыкается электрическая цепь анод — -электролит — катод (изделие) и вдоль поверхности изделия образуется газопаровой слой. Газопаровой слой образуется в результате электролиза электролита при прохождении электрического тока от анода к катоду. Этот слой состоит из паров воды, кислорода и водорода. Подключение к аноду 5 электрического потенциала повышенного напряжения сопровождается интенсивным выделением джоулева тепла в этом парогазовом слое, происходят нагрев этого слоя до 2000 — 4000 К и быстрый нагрев при этом поверхности изделия, вершины заусенцев и острых углов нагреваются до оплавления. Так как нагрев осугцествляют высокотемпературным парогазовым слоем с большим (до 30%) содержанием кислорода, то нагретые до оплавления вершины заусенцев интенсивно окисляются. После оплавления заусенцев высокое напряжение отключается.

Процесс нагрева прекращается и мгновенно переходит в процесс электролиза, поверхйость быстро остывает. Все керамические и оксидные слои из-за термических расширений растрескиваются и отслаиваются от изделия. При необходимости процесс повторяется на данном же отрезке изделия, íî максимально допускаемая скорость перемещения должна быть не более произведения ширины анода на частоту включения высокого напряжения, т.е. время прохождения изделия сквозь струи электролита должно быть не менее времени одного периода пропускания тока, чтобы любой участок очищаемого изделия был подвержен как минимум однократ-. ному воздействию повышенного напряжения.

Способ осуществлялся при очистке круглозвенной цепи 16Х84 от загрязнений (окалины и заусенцев), оставшихся после обрезания облоя. Напряжение электрического потенциала устанавливалось пониженное (10, 20, 30, 40, 50 и 60 В) и повышенное (180, 200, 220, 250, 280, 300 и 320 В). Зачистку цепи производили за однократное включение по10 вышенного потенциала на время 1, 2, 4, 5 и 7 с, при этом время включения пониженного готенциала не лимитировалось.

Пример 1. Проводилось определение влияния времени включения повышенного по тенциала при фиксированных пониженном

15 потенциале 30 В и повышенном потенциале

250 В. Эксперименты показали, что для данной цепи 1 — 2 с недостаточно для оплавления вершин заусенцев. Нагрев на 4 —,5 с скруглил вершину заусенцев, а нагрев на 7 с сопро2р вождался оплавлением выступающих поверхностей цепи. Загрязнения очищались в режиме электролиза, а окалина отслоилась после

2 включений повышенного потенциала.

Пример 2. Проводилось определение влияния величины повышенного напряжения на режим очистки при фиксированных пониженном напряжении 30 В и времени нагрева 4 с. Опыт показал, что при низком напряжении (130 В) процесс нагрева низкоэнергетичен и поверхность изделия зачищена не была. Повышение напряжения сопровождалось качественной зачисткой поверхности.

При повышении напряжения до 300 В наблюдалось оплавление поверхности изделия.

Пример 3. При фиксированных повышенном напряжении 300 В и времени 4 с изменяли величину пониженного напряжения. При

35 потенциале 10 В парогазовыи слои вдоль поверхности изделия неустойчивый и тонкий, что привело к неустойчивости процесса нагрева поверхности изделия, и за 4 с поверхность зачишена не была. Изменение напряжения

40 от 20 до 50 В практически не отразилось на процессе зачистки. Дальнейшее повышение напряжения сопровождалось переходом в микродуговой процесс и резким замедлением охлаждения изделия, При этом напряжении нагрев поверхности был интенсивен.

Результаты экспериментальной проверки способа приведены в таблице.

В зависимости от калибра цепи изменяется время включения повышенного потенциала, время нагрева. Поэтому время нагрева ограничено экспериментально определенной величиной, ограничивающей оплавление вершин заусенцев.

Напряжение пониженного электрического потенциала в основном влияет на скорость охлаждения, поэтому для цепей из углеродистых сталей, чтобы исключить образование закалочных трещин, необходимо применять напряжение — 50 Ы, а для цепей из низкоуглеродистых сталей — 20 — 40 В.

1611625

Формула изобретения

Величина повышенного потен Время включени циала, В повышенного по тенциала, с

180 200 22 250 28 300 320, 1 2 4 5 7

Состояние поВеличина пониженного потенциала, В веркностп послс обработки

Г (f)7

10 203 4 5 60

Есть заусепц)(Зачищена

О пла )зле и а

Есгь заусенцы

Зачищена

Оплавлена

Есть заусенцы

Зачиц1ена

Опла влен а

Составитель П. Генинг

Техред А. Кравчук Корректор 7. Патай

Тираж 632 Подписное

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 3797

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия11 при ГK11Т (.(.(:1

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Ратшская наб.. д. -) 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. i л. Г)l;lp»ll;I, 1() !

Величина повышенного потенциала зависит в основном от размера заусенцев и количества окалины и включений.

Применение предлагаемого способа термохимической зачистки изделий позволит автоматизировать процесс зачистки круглозвенных цепей, исключить ручной труд при зачистке их в галтовочных барабанах и резко увеличить качество зачистки и производительность. 1Î

Способ термохимической зачистки поверхности металлических изделий, включающий нагрев поверхности до оплавления в кислородной среде, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности зачистки, зачистку поверхности и удаления заусенцев и острых кромок осуществляют нагревом в электролите, при этом изделие пропускается вертикально сквозь горизонтальные струи электролита, по которым постоянно пропускают электрический ток напряжением 20 — 50 В и периодически электрический ток напряжением 200 †3 В, причем к изделию подключают «минус» источника напряжения, время прохождения изделия сквозь струи электролита устанавливают не менее времени одного периода пропускания тока повышенного напряжения.