Непрерывно последовательным

В зависимости от форм и размеров обрабатываемых деталей, а также применяемых индукторов используют одновременный, последовательный и непрерывно-последовательный нагрев и закалку ТВЧ.

Таким образом, закалка с выдержкой движения заключает как бы две стадии: I) одновременный нагрев и 2) непрерывно-последовательный. При этом равномерность структуры, глубины закаленного слоя, а также нарастание глубины обеспечиваются только подбором выдержек времени на начало движения после включения нагрева. При этом нужно иметь в виду инерцию механической системы, ее смазку, износ, люфты и т. д., которые могут существенно влиять на начальную картину нагрева при неизменной установке реле времени выдержки движения. Чем уже индуктирующий провод, тем легче добиться удовлетворительного нагрева в начале процесса. Если выдержка движения выбрана неудачно и поверхность детали под неподвижным индуктором перегрета, то при движении температура нагрева устанавливается не сразу, будет иметь место некоторый переходный процесс. При подогреве неподвижным индуктором температура остальной части будет также постепенно повышаться до установленного оптимального предела.

Непрерывно-последовательный метод закалки по впадине не является единственным. Для закалки шестерен с зубьями модуля

Различают три способа ультразвуковой очистки: импульсный, одновременный и непрерывно-последовательный. Импульсный способ эффективнее и экономичнее других при высоких частотах (300—500 кгц) и мощностях. Одновременный и непрерывно-последовательный способы применяются при частотах 10—20 кгц. При одновременном способе детали погружаются в ультразвуковую ванну так, чтобы они были обращены загрязненными участками к источникам колебаний. Затем детали поворачиваются, чтобы на место очищенных участков стали загрязненные и т. д. — до полной очистки. При непрерывно-последовательном способе очистки деталь постепенно проходит зону ультразвуковой очистки, причем в ванне находится только озвучиваемая в данный момент часть поверхности.

Непрерывно-последовательный способ широко применяется для сквозного нагрева мерных заготовок, штанг и труб. • При нагреве коротких кузнечных заготовок или других подобных им объектов они часто подаются в длинный индуктор толкателем через короткие промежутки времени t0, которое называется темпом подачи или толкания. Этот способ является разновидностью способа непрерывно-последовательного нагрева. Устройства, ра-\ ботающие таким образом, называются нагревателями методического действия.

Часто нагревается только часть изделия или применяется непрерывно-последовательный способ нагрева. В этих случаях следует учесть утечку тепла в осевом направлении. Тогда удельная мощность будет больше, чем вычисленная по формуле (2-28), и в среднем можно принять:

Если нагреву подвергается не вся деталь, а лишь некоторый участок на ее поверхности или применяется непрерывно-последовательный нагрев, то при окончательном вычислении удельной мощности вводится поправка по формуле (2-29).

Для расчета заданы частота /j = 2000 гц\ глубина закаленного слоя хк = = 0,45 см; длина закаленной полосы /и = 50 см; зазор h = 0,5 см; удельная мощность РО = 1.55 кв/п/сжа; способ закалки непрерывно-последовательный; скорость движения индуктора v = 0,5 см/сек; время нагрева tK = 4,4 сек.

При одновременном методе термообработки технологические устройства получаются более простыми. Вспомогательные операции — установка и снятие деталей — осуществляются, как правило, быстрее. Автоматизация вспомогательных операций достигается более простыми и дешевыми средствами. Поэтому этот метод используется чаще, чем непрерывно-последовательный.

При поверхностной закалке отверстий также используются два метода: одновременный и непрерывно-последовательный. Для одновременной закалки отверстий диаметром 75 мм и более при общей площади закаливаемой поверхности не более 100 см2 и при использовании серийных установок мощностью 100 кет применяются индукторы без постоянного охлаждения' индуктирующего провода. Индуктирующий провод / (рис. 8-12) изготовляется из массивной медной шины толщиной 8—10 мм с таким расчетом, чтобы масса металла была достаточной для поглощения тепла, выделяющегося в процессе нагрева. При этом температура индуктирующего провода не достигает величины, опасной для расплавления припоя, соединяющего отдельные части индуктора.

При поверхностной закалке зубьев шестерен (по одному зубу) также используют два способа термообработки — одновременный и непрерывно-последовательный. Если мощность источника достаточна для того чтобы сразу нагреть один зуб на всю его длину, используется первый способ. Когда требуется только износостойкость рабочей поверхности зуба, нагрев осуществляют в петлевых индукторах с маг-нитопроводом из трансформаторной стали при использовании тока средней частоты (2400, 8000 гц) или без магнитопрово-дов при нагреве током 440 кгц [38, 42]. Петлевые индукторы просты в изготовлении и надежны в эксплуатации.

Поверхностную закалку насосных штанг осуществляют непрерывно-последовательным способом на специальных установках с горизонтальным расположением штанги. Глубина закаленного слоя в зависимости от диаметра штанги составляет 1,8—2,8 мм, твердость для стали марки 40У HRC 56—60.

При закалке зубьев шестерен непрерывно-последовательным способом, когда граница закаленного слоя выходит на торец неполной глубиной, в технических условиях необходимо оговорить протяженность примыкающих к торцам зон эвольвентной поверхности, где твердость также не контролируется.

На рис. 2 показан эскиз детали палец из стали 45. Гладкая наружная цилиндрическая поверхность закаливается на всей длине 400 мм (зона закалки обозначена штриховой линией). Закаливаемая поверхность имеет два мелких шлицевых паза у торца (справа), от которого и следует начинать закалку непрерывно-последовательным способом, так как второй торен имеет фаску, что предохраняет от сколов. В пределах зон А на длине

Осциллограммы изменения температуры [9] при закалке непрерывно-последовательным способом цилиндрического образца 048 мм стали 47ГТ в двухвитковом индукторе общей шириной 40 мм со спрейером представлены на рис. 12. Кривая / показывает изменение температуры, зафиксированной термопарой на поверхности, кривые 2 и 3 —на расстоянии 7,5 и 15 мм соответственно, кривая 4 — в центре цилиндра. Все четыре термопары были приварены в одной диаметральной плоскости. Скорость движения детали в индукторе v = 6 мм/с. Зазор h между индуктором и деталью был выбран равным 4 мм, что составляет 10% от ширины индуктирующего провода Ья. Начало отсчета времени нагрева взято условно. Конечная температура нагрева

Простейшим примером закалки с непрерывно-последовательным нагревом могут служить закалка участка длинной цилиндрической детали, начиная от торца, с выходом на торец закаленного слоя и неограниченном сходе с детали. Процесс начинается включением рабочего хода индуктора и вращения детали. В определенной позиции индуктора относительно торца детали включается нагрев. Режим нагрева быстро устанавливается, пе-

Таким образом, закалка с непрерывно-последовательным нагревом сложнее закалки с одновременным нагревом, требует более сложных индукторов и соответствующего станочного оборудования для движения детали в индукторе в процессе закалки, ускоренного возврата в исходное положение и так далее. Станочное оборудование может быть как универсальным, быстро переналаживаемым для закалки любой детали определенной группы, так п специальным для закалки деталей только одного наименования.

свое место и индукторы разошлись на достаточное расстояние, в спрейеры обоих индукторов подается закалочная жидкость. Ее струи ударяются о нагретую поверхность кольца, отражаются от перегородки 3, препятствующей взаимному проникновению струй охладителя от одного индуктора в зону нагрева под другим, и сливаются вниз. Далее каждым из закалочных индукторов независимо продолжается процесс закалки с непрерывно-последовательным нагревом своего полукольца до сближения на участке диаметрально противоположном исходной позиции. Сблизившись, индукторы опять нагревают как один; за доли секунды после остановки (сведения вплотную до упоров) индукторов поверхность кольца посередине под ними доходит до закалочной температуры и нагрев выключается По мере прохождения индукторов через устройство дополнительных спрейеров 4 последние автоматически разворачиваются вслед за ними и подают закалочную жидкость в зону под индукторами. Таким образом, кольцо оказывается закаленным по всей поверхности без стыков, нахлестов, микротрещин, мягких пятен и тому подобных дефектов. Магнит-

Закалка непрерывно-последовательным методом крупномодульных шестерен с движением вдоль впадин на средних частотах однопроводным индуктором со стальным магнито-проводом применяется в СССР с конца 30-х начала 40-х годов. Крупномодульные шестерни являются штучной и мелкосерийной продукцией предприятий тяжелого машиностроения, где индукционная поверхностная закалка не получила еще достаточно широкого применения, и требуются единичные специализированные и в то же время универсальные закалочные установки. Попытки распространить этот метод на шестерни с зубьями модуля 10—12 мм и менее не дали положительных результатов. При коротких и широких индуктирующих проводах искажалось растекание тока по поверхности впадины так, что преимущественно нагревались вершины зубьев, трудно было защитить от повторного нагрева уже закаленные соседние впадины, индуктор имел очень низкий к. п. д. и был ненадежным в работе. Во избежание указанных неприятных явлений, ширина индуктирующего провода (в мм) не должна быть численно больше, чем модуль зубьев, если они не корригированы, и не должна превышать половину модуля в случае сильного корригирования.

непрерывно-последовательным способом «впадина

Ультразвуковой агрегат УЗА-6 (рис. 113) предназначен для ультразвуковой очистки деталей и узлов, имеющих форму тел вращения. Очистка производится непрерывно-последовательным способом. При включении установки узел (или деталь) вращается вокруг горизонтальной оси, при этом все участки его последовательно проходят внутри ультразвуковой ванны, подвергаясь очистке. Вращение производится электродвигателем, связанным клиноременной передачей с редуктором и накидной муфтой, охватывающей вал очищаемого изделия.

Так как при поверхностной закалке удельные мощности обычно составляют 1,0 — 2,0 квт/см*, то при использовании серийных установок поверхности площадью до 150—200 см* можно закаливать как одновременным, так и непрерывно-последовательным методом. Термообработку поверхностей большей площади осуществляют непрерывно-последовательным методом.