Способ размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей

Изобретение относится к электротехнике, к размагничиванию ферромагнитных тонкостенных кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм) с 3-10 полюсами и степенью намагниченности 8-140 А/см. Технический результат состоит в уменьшении энергоемкости и времени размагничивания. В способе размагничивания предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок самой большой намагниченности. Затем на участок детали с самой большой намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорционально степени намагниченности. Далее подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек и в течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек. При значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют. Данное техническое решение позволяет уменьшить энергоемкость и время размагничивания крупногабаритных ферромагнитных изделий. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к размагничиванию ферромагнитных тонкостенных кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм) с 3-10 полюсами и степенью намагниченности 8-140 А/см.

При изготовлении тонкостенных сложнопрофильных по диаметру кольцевых деталей больших диаметров большинство из них имеют намагниченность, которая носит местный характер, т.е. намагниченными оказываются 1-3 участка дугами от 10° до 120°.

Магнитные поля намагниченных деталей могут вызвать нежелательные последствия: сбои в работе приборов, в зазорах между деталями могут накапливаться ферромагнитные продукты износа деталей и вызывать их заклинивание, что недопустимо.

Известен способ размагничивания ферромагнитного изделия, заключающийся в нагревании изделия до температуры Кюри, при которой намагниченность исчезает (Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник под ред. В.В.Клюева, М., Машиностроение, 1995, с.243-244).

Недостатком данного способа является изменение механических свойств материала изделия в результате нагрева и в ряде случаев недопустимо.

Известен способ размагничивания крупногабаритных изделий, при котором изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия, в котором на изделие одновременно воздействуют переменным магнитным полем, частота которого совпадает с собственной основной частотой механического резонанса данного изделия, создаваемого путем увеличения крутизны нарастающего и спадающего фронтов импульса за счет подключения обрабатывающей обмотки к аккумуляторной батарее (патент РФ №2157014, МПК 7 H01F 13/00, опубликовано 27.09.2000).

Описанный в патенте способ также не решает задачу уменьшения энергоемкости и времени размагничивания кольцевых ферромагнитных изделий.

Описанные выше способы размагничивания существенно отличаются от заявленного способа.

Задачей изобретения является уменьшение энергоемкости и времени размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см крупногабаритных ферромагнитных изделий.

Задача достигается тем, что в способе размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм; и определяют участок максимальной намагниченности; затем на участок детали с самой большой намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорционально степени намагниченности, после чего подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек; и в течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек; при значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

Целесообразно размагничиванию подвергать деталь диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 м² до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.

Размагничивание производят следующим образом.

Предлагаемый способ размагничивания апробирован на кольцевых деталях из ферромагнитных сталей диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 м² до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.

В качестве силового устройства была использована опытная установка размагничивания ОУР-1, разработчиком и производителем которой является ЗАО НТЦ "Дефектоскопия", со следующими техническими характеристиками: максимальный выпрямленный ток - 6000 А; частота тока 50 Гц; вид тока размагничивания - выпрямленный двухполупериодный; режим работы размагничивания выпрямленным током: длительность тока 2 с, длительность паузы 1,5 с; регулирование тока плавное от 0 до максимального значения.

Предварительно измеряют, например, прибором ИМП-6 остаточную намагниченность деталей по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок максимальной намагниченности.

Затем на участок детали с самой большой намагниченностью наматывают кабель сечением не менее 150 мм² с расстоянием между витками не менее 100 мм и количеством витков 2-6, образуя соленоидную катушку размагничивания, концы кабеля подсоединяют к силовому устройству и подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 сек.

В течение последующих 20-30 сек осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока с 3000 А до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 сек.

При значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

Количество витков кабеля выбирают обратно пропорционально степени намагниченности. Витки могут касаться детали.

В качестве размагничивающего устройства используют силовое устройство, обеспечивающее подачу выпрямленного двухполупериодного тока силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц.

Указанные режимы подобраны экспериментальным путем.

1. Способ размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей, при котором предварительно измеряют остаточную намагниченность детали по диаметру через каждый 200 мм и определяют участок максимальной намагниченности; затем на участок детали с максимальной намагниченностью производят намотку из 2-6 витков кабеля сечением не менее 150 мм² и расстоянием между витками не менее 100 мм, образуя соленоидную катушку размагничивания, при этом количество витков выбирают обратно пропорциональным степени намагниченности, после чего подают выпрямленный двухполупериодный ток силой не менее 3000 А и частотой 50 Гц в течение не менее 3 с и в течение последующих 20-30 с осуществляют импульсное перемагничивание детали за счет плавного уменьшения силы тока от 3000 А до 0 А с изменением полярности тока через каждые 1,5 с; при значении остаточной намагниченности более 5 А/см указанный цикл размагничивания повторяют.

2. Способ размагничивания по п.1, отличающийся тем, что размагничиванию подвергают деталь диаметром 1800-2300 мм, площадью сечения от 0,35 до 1,35 м², с 3-10 полюсами и степенью намагниченности до 140 А/см.