Устройство для нагрева длинномерного профильного проката при гибке и закалке

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и температурой и может быть использовано в промышленных уста . новках для термообработки длинномерного профильного проката при гибке и закалке. Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий. В устройстве индуктирующий провод состоит из двух параллельно соединенных многовитковой и одновитковой секций. Витки первой секции соединены между собой продольными перемычкапи, охватывающими утолщенную часть за/отовки. Виток второй секции имеет поперечную петлю, охватывающую стенку заготовки. На индуктирующем проводе в районе спинки, радиусного перехода и стенки профиля установлены магнитопроводы. Зазоры между индуктирующим проводом и поверхностью заготовки, а также размеры магнитопроводов установлены такими, при которых получают оптимальное распределение и интенсивность вводимых в заготовку тепловых потоков, обеспечивающих равномерность сквозного нагрева. 6 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1, )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4446588/27 (22) 15.04.88 (46) 15.05.91. Бюл. N. 18 (72) А. Н. Цирульников, Б. Н. Цырульников и

Г. М, Гришин (53) 621.73(088.8) (56) Калявкин В. М. и др. Технология гибки труб и профилей с зональным индукционным нагревом. Обзорная информация. М.:

НИИИнформтяжмаш, 1974, вып, 4, с. 29. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ДЛИННОМЕРНОГО ПРОФИЛЬНОГО ПРОКАТА

ПРИ ГИБКЕ И ЗАКАЛКЕ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и температурой и может быть использовано в промышлеНных установках для термообработки длинномерного профильного проката при гибке и закалке.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и температурой, в частности к вспомогательному оборудованию для технологической обработки металлических заготовок, и может быть использовано для термообработки при гибке и закалке длинномерных металлических заготовок преимущественно полособульбового и таврового профилей.

Цель изобретения — повышение качества получаемых изделий.

На фиг. 1 показана конструкция устройства, в общий вид; на фиг. 2 — первая (многовитковая) секция, поперечный разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4— сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг, 5 — вторая (одновитковая) секция, поперечный разрез; на фиг. 6 — сечение  — В на фиг. 5, „„ЯЯ„„1648595 А1 (я)э В 21 D 7/16, С 21 D 1/42

Цель изобретения — повышение качества получаемых изделий. В устройстве индуктирующий провод состоит иэ двух параллельно соединенных многовитковой и одновитковой секций. Витки первой секции соединены между собой продольными перемычка: и, охватывающими утолщенную часть за,.отовки. Виток второй секции имеет поперечную петлю, охватывающую стенку заготовки. На индуктирующем проводе в районе спинки, радиусного перехода и стенки профиля установлены магнитопроводы.

Зазоры между индуктирующим проводом и поверхностью заготовки, а также размеры магнитопроводов установлены такими, при которых получают оптимальное распределение и интенсивность вводимых в эаготов-; Б ку тепловых потоков, обеспечивающих равномерность сквозного нагрева. 6 ил.

Устройство содержит индуктирующий

° еЪ провод, который изогнут в витки и образует 0 многовитковую секцию 1 и одновитковую Фь секцию 2. Витки первой и второй секций 00 разрезаны с одной стороны. В местах раз- (Я .реза витки первой секции соединены про- сО дольными перемычками 3, а виток второй (у секции замкнут поперечной перемычкой в

- виде петли 4. Обе секции соединены с двумя токоведущими шинами 5. Токоведущие шины соединены с колодками 6, служащими для подключения индуктора к выходному (закалочному) трансформатору источника питания (не показан). На плоской части всех витков первой секции установлены магнитопроводы 7 (фиг. 2), которые образуют с поверхностью спинки заготовки воздушный зазор. Устройство снабжено магнитопрово1648595

55 дами 8 и 9. На индуктирующем проводе установлены магнитапроводы 8, которые образуют с поверхностью заготовки зазор.

Позицией 10 обозначен участок обрабатываемой заготовки в зоне магнитопровода 7.

Индуктирующий провод образует с поверхностью кромки 11 заготовки зазор.

Магнитопроводы 8 установлены в зоне радиусного перехода 12 заготовки, Магнитопровод 9 установлен на поперечной перемычке второй секции в районе стенки 13 заготовки и образует с поверхностью стенки зазор, Между индуктирующим проводом второй секции и поверхностью утолщенной части 14 заготовки также образован зазор.

Положение магнитопроводов относительно индуктирующего провода следует определять в соответствии с соотношением

yl . : уэ =(1 — 1/а ):(1 — а >/az):(1 — аз/а2) где y> — положение магнитопровода, установленного на плоской части витков первой секции; у — положение магнитопровода, установленного в зоне радиусного перехода витков первой секции; р — положение магнитопровода, установленного на поперечной перемычке витка второй секции, при этом а ь(0,7...0,9); агЕ(1.3...1,5); аз < (2...3)К/W; где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

NI — количество витков первой секции.

Коэффициент пропорциональности К, который устанавливают экспериментально, учитывает влияние на интенсивность и равномерность нагрева отношения измерений и витков секций. Для реального диапазона параметров секций и их соотношений значения коэффициента пропорциональности принадлежат интервалу К1(1,3 — 2,0). От источника питания на индуктор подают электрический ток звуковой частоты.

Технологически подготовленной заготовке придают движение и направляют в индуктор со стороны многовитковой секции

1, При движении заготовки внутри секции 1 ее утолщенная часть 14 получает тепловые импульсы в зоне радиусного перехода с интенсивностью Q<, участка 10 заготовки Q, кроме заготовки 02, причем Q> 01> Q2.

После прохождения первой секции 1 индуктора утолщенная часть 14 заготовки достигает температуры (850 С), близкой к требуемой и с допустимой неравномерностью распределения (< 50 С) в большей части ее сечения, При этом стенка 13 заготовки оказывается частично нагретой лишь в области, прилежащей к.радиусному переходу, в которой температура спадает почти

35 по экспоненциальному закону. Спад температуры сильно уменьшается после сечения стенки, отстоящего примерно на 0,251, где! — высота профиля от спинки заготовки.

Часть стенки (от 0,25l до!) имеет температуру, примерно равную температуре окружающей среды, Догрев стенки 13 и утолщенной части 14 заготовки до требуемой температуры (950-980 С) и окончательное выравнивание температуры по всему сечению выполняют при движении заготовки сквозь вторую секцию устройства. Благодаря несимметричности (ближе к вершине стенки

lo= 0,6!) расположения магнитопровода 9, длина которого составляет примерно 0,51, интенсивность нагрева выше в недогретой части стенки, что позволяет выровнять тепловое поле по высоте стенки.

Таким образом, при выходе из индуктора заготовка нагрета до требуемой температуры (950 — 980 С) с допустимой степенью неравномерности (<50 С), Используемое в устройстве оптимальное расположение областей наиболее интенсивного ввода тепла получено в результате обобщения экспериментальных исследований. Пользуясь методами теории подобия, эти результаты можно распространить на заготовки других профилей.

Формула изобретения

Устройство для нагрева длинномерного профильного проката при гибке и закалке, содержащее индуктирующий провод с магнитопроводом, изогнутый в витки и подключенный к источнику питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения качества получаемых изделий, индуктирующий провод выполнен состоящим из двух параллельно соединенных секций, одна из которых выполнена многовитковой и предназначена для ввода в устройство обрабатываемого материала, а другая секция содержит один виток, установленный последовательно за-первой секцией, с одной стороны витки секций имеют плоскую форму, а с другой стороны они выполнены с разрезами, при этом витки первой секции в зоне разреза соединены продольными перемыч-. ками, которые имеют вид петель, а виток второй секции в зоне разреза замкнут поперечной перемычкой в виде петли, устройство снабжено дополнительными магнитопроводами, магнитопроводы установлены на плоской части витков первой секции, ее продольных перемычках в зоне радиусного перехода секции и на поперечной перемычке второй секции, при этом положение магнитопроводов относительно

1648595 индуктирующего провода определено в соответствии с соотношением

y1 yz: р = (1 — 1/az):(1-a1/az):(1-аз/аг). где yi — положение магнитопровода, уста- 5 новленного на плоской части витков первой секции; у2 — положение магнитопровода, установленного в зоне радиусного перехода витков первой секции; 10 уЗ вЂ” положение магнитопровода. уста-. новленного на поперечной перемычке витка второй секции, при этом а1 (0,7...0,9); az 6(1,3...1,5); аз (2...3)K/W, где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

W — количество витков первой секции.

Фиг. 5

Составитель А.быстров

Редактор И.Касэрда ТехредМ.Моргентал Корректор B.Ãèðíÿê

Заказ 1482 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент . г. Ужгород. ул.Гагарина, 101