Соколов К.Н. Оборудование термических цехов

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.

5.16. Установка для закалки шариков

ром детали охлаждаются после отжига.

Индукторы с целью предохранения их

от тепла, излучаемого деталями, изо-

лируются керамическими гильзами из

кварцита с 2 %-ной Н

ВО

и снабжа-

ются водяным охлаждением. Герме-

тичность установки достигается с по-

мощью железных кожухов. Торец за-

грузочного коридора 12 закрывается

специальной

лапой, связанной со што-

ком

11 гидравлического цилиндра 6, а

разгрузочный конец индуктора 3 отжи-

гательной печи имеет водяной затвор.

Кожух цементационной печи снабжа-

ется водяным охлаждением 7.

В загрузочном бункере и индукто-

рах шестерни помещаются в виде сто-

пок,

которые удерживаются специаль-

ными

защелками 10. Для выдачи шес-

терни стопка поднимается штоком

гидравлического цилиндра, защелка

отводится вверх и при обратном

ходе

штока пропускает одну шестерню. По

установке шестерни движутся при по-

мощи

горизонтальных 6 и вертикаль-

ных 1 гидравлических цилиндров. Тем-

пература измеряется фотоэлектричес-

ким

пирометром через патрубок 5,

Шестерни

из стали

18ХГТ

цементиру-

ются при температуре

1050°С

с вы-

держкой 60 мин. Затем они

охлажда-

ются в верхнем транспортном коридо-

ре 4 до 700 °С, выдерживаются и

охла-

ждаются в отжигательной печи в

течение 75 мин. Темп толкания 3 мин.

Глубина науглероженного слоя равна

0,8—1,0

мм. Производительность

двух-

ручьевой установки равна 300 кг/ч..

При

цементации шестерен из стали

ЗОХГТ глубину слоя можно уменьшить

довести производительность до -

500 кг/ч. Установка питается от высо- •

кочастотного генератора мощностью .

100 кВт с частотой

2500

Гц. Цемента-

ционный

газ, состоящий из 8—11 %'

СО;

25-32

% СН

; 1,5-2 % СО

; 22-

30% Н

и 31—35% N

, подается в.

нижнюю часть печи, а отработанный

газ отводится вверх через патрубок 5.

Цементация

при использовании т. в. ч.

ускоряется за счет быстрого прогрева

зубьев

и повышенной температуры. ••

Изделия

из сталей

18ХГТ

и ЗОХГТ

при

соответствующих условиях термо- -.

обработки можно закаливать сразу

после цементации и подстуживания.

;

5.3.2.

Установки

для

нагрева

--«••/

токами

низкой

(промышленной]

частоты

Для сквозного нагрева деталей во

многих случаях целесообразно приме-

нять

нагрев током промышленной час-

тоты (т. п. ч.). Установки для нагрева

т. п. ч. (50 Гц) просты по устройству,

надежны в эксплуатации, имеют высо- '

кий

к. п. д. (до 90.%) и

могут

быть .

изготовлены на любом заводе. Основ-

ной

частью установки является индук-

тор в виде катушки, выполненный из

медных профилированных трубок (по

171

Рис.

5.17. Установка для газовой цементации

форме нагреваемой детали) и питае-

мой

переменным т. п. ч.

Для изготовления индуктора при-

меняется

трубка из красной меди, име-

ющая сечение 6ХЮ, 8ХЮ,

10X20

мм

толщину стенки 2—3 мм. Витки об-

мотки

изолируются асбестовой лентой

йлй

шнуром (толщина слоя составляет

.-1—2' мм). Катушка охлаждается во-

дой, от теплового воздействия она изо-

лируется экраном из керамического

материала толщиной

10—20

мм. Вели-

чина

зазора

между

индуктором и по-

верхностью детали достигает 15—

25 мм. Для повышения к. п. д. установ-

ки

следует

стремиться к

тому,

чтобы

зазор

между

поверхностью нагревае-

мой

детали и катушкой индуктора был

минимальным

и не превышал 15—

25 мм. При выборе длины катушки ин-

дуктора необходимо учитывать, что

она

должна равняться длине нагревае-

мой

детали плюс один-два диаметра

индуктора. В этом

случае

влияние рас-

сеивания

магнитного потока на конце

катушки

будет

устранено. При нагре-

ве на высокие температуры

между

теп-

ловым экраном и катушкой индуктора

вводят еще водяную рубашку, изготов-

ленную из

двух

листов красной меди

толщиной

1—1,5 мм С-образного сече-

ния

(чтобы не было замкнутого кон-

тура).

Индукционные

установки, работа-

ющие на т. п. ч., успешно применяются

для нагрева при термической обработ-

ке.

При отпуске они позволяют достичь

требуемого распределения твердости

по

высоте детали. Для этого витки ка-

тушки индуктора по высоте детали раз-

мещаются неравномерно. Однако

уста-

новки

т. п. ч. имеют большое рассеива-

ние

магнитного потока и малый

коэф-

фициент

мощности (cos

0,2—•

0,3).

Для повышения последнего внутрь де-

тали приходится вводить железный

сердечник, что возможно только в по-

лых деталях.

Наиболее успешно т. п. ч. применя-

ются для нагрева

труб

и колец с вну-

тренним

диаметром не менее 80 мм,

толщиной

стенки выше 10—15 мм и

длиной

до 1200 мм. При малых вну-

тренних диаметрах нагреваемых

дета-

лей уменьшаются сечение железного

сердечника и величина полезной мощ-

ности.

Практически для сквозного на-

грева заготовок наиболее целесообраз-

ной

частотой

будет

такая, при которой

отношение

диаметра заготовки к глу-

бине

прон-икновения тока равно 3—5.

Поэтому для сквозного нагрева заго-

товок диаметром меньше

150—120

мм

используют частоту

500—2500

Гц, а

для повышения коэффициента мощно-

сти применяют конденсаторные бата-

реи.

Установка в этом

случае

состоит

из

таких же элементов, как и при по-

верхностном нагреве т. в. ч.

На

рис. 5.18 показан поперечный

разрез установки для нагрева

чугун-

ных гильз внутренним диаметром

162 мм. Установка имеет три самосто-

ятельные однофазные катушки индук-

тора, которые включаются в различные

фазы,

результате

чего достигается

равномерная

нагрузка электросети.

Катушка 4 от нагреваемой гильзы изо-

Рис.

5.18. Установка для индукционного нагре-

ва токами низкой частоты

лирована огнеупорным керамическим

экраном

3 толщиной 32 мм и водяной

рубашкой 2 толщиной 10 мм.

Внут-

ренний

железный сердечник изолиру-

ется тепловым экраном / и

охлажда-

ется водой. Гильзы выдаются и

загру-

жаются

сверху

в кольцевое простран-

ство 5. Подвижное ярмо 6 вместе с

крышкой

откидывается при помощи

рычага 7 и зубчатой передачи 8 от

двигателя 9. По окончании нагрева

включается двигатель, и крышки

всех

трех

печей вместе с откидным ярмом

открываются для выгрузки и загрузки.

При

мощности установки 35 кВт вре-

мя

нагрева составляет 5—7 мин.

На

рис. 5.19 дана конструкция ин-,

дуктора для сквозного нагрева квад-

ратных заготовок стороной

70—80

мм.

Индуктор изготовлен из медной квад-

ратной трубки 4 с толщиной стенки

1,5—2,0

мм, охлаждаемой водой. Ка-

тушка стянута шифер-асбестовыми

плитами 9 и деревянными брусками 8

с болтами. От нагреваемых заготовок

она

изолирована сначала двухмилли-

метровым слоем миканита 3, трехмил-

лиметровым слоем асбеста и 10—25-

миллиметровым слоем шамота 2.

Друг

от

друга

витки катушки отделены кар- .

тоном или лакотканью. Нагреваемые

заготовки лежат на

двух

направляю-'

щих /, сделанных из жаростойкой не-

173

А-А

Bad

по

Рис.

5.19. Индуктор для сквозного нагрева квадратных заготовок

магнитной

стали.

Вода

в направляю-

щие

и катушку индуктора подается из

распределительной колонки 5 и отво-

дится к сливной колонке 6. Заготовки

индуктор проще подавать с помощью

штока пневматического цилиндра; со

стороны загрузочного конца катушки

устанавливается электромагнитный эк-

ран

7 из короткозамкнутой медной

трубки.

Производительность установки при

длине индуктора 900 мм, мощности ге-

нератора 250 кВт, частоте

2500

Гц,

времени нагрева заготовки диаметром

80 мм 2 мин составляет 0,7 т/ч.

/5.4.

УСТАНОВКИ

ДЛЯ НАГРЕВА

'-;-.:

в ЭЛЕКТРОЛИТАХ

Нагрев в электролитах, т. е. в вод-

ных растворах солей, основан на про-

пускании

постоянного тока повышенно-

го напряжения

(200—300

В) через

электролит. При прохождении тока на

катоде образуется водородная оболоч-

ка

с высоким сопротивлением, что вы-

зывает выделение большого количест-

ва тепла, разогревающего помещенное

на

катод изделие. В электролитах мож-

но

осуществлять как сквозной, так и

поверхностный нагрев деталей. Дли-

тельность нагрева зависит от состава

электролита, температуры ванны, на-

пряжения,

плотности тока и качества

поверхности нагреваемой детали. Ка-

тод легко нагревается в растворах со-

лей щелочных металлов, стоящих в

начале электростатического ряда на-

пряжений,

а также в растворах кислот

и.

щелочей. Температура электролита

не

должна превышать 60 °С, так как в

противном

случае

образуемая водо-

родная оболочка становится неустой-

чивой и разрушается выделяющимися

174

парами

электролита. В табл. 5.5 при-

ведены данные по нагреву образцов

диаметром 10 мм в различных электро-

литах при напряжении 220 В..

Скорость

нагрева в электролите ре-

гулируют,

изменяя его состав и кон-

центрацию,

напряжение и плотность

тока. Увеличение концентрации элек-

тролита, повышение напряжения и

плотности тока обусловливают рост ин-

тенсивности и скорости нагрева. Хоро-

шие

результаты

дает

нагрев деталей до

температур термообработки в 5—10 %-

ном

растворе кальцинированной соды

при напряжении постоянного

тока

200—220

В и плотности 4—

5 А/см

. Результаты поверхностной за-

калки

при нагреве в электролите

приведены в табл. 5.6.

Различают три способа нагрева в

электролитах: концевой, поверхност-

ный

и последовательный.

При

концевом нагреве де-

таль, являющаяся катодом, погружает-

ся

в электролит на определенную глу-

бину.

Анод

подключается к металли-

ческой ванне. Основные недостатки

способа — необходимость точного кон-

троля за глубиной погружения, пере-

грев торца и острых кромок детали.

Перегрева можно избежать, изолиро-

вав торцы и острые кромки огнеупор-

ным

кирпичом и тем самым уменьшив

плотность тока.

При

мощности генератора 15—

30 кВт и напряжении

250—300

В де-

тали, имеющие суммарную поверхность

30—40

см

, можно нагреть за 10—15 с.

Рассматриваемый способ используют

для нагрева не только стержневых де-

талей, но и деталей, имеющих форму

обода или диска. Диск одевается на

оправку, соединенную с катодом, по-

гружается на

требуемую

глубину в

ванну с электролитом и приводится во

вращение с частотой 1 с~'.

А,-

Таблица

5.5. Нагрев образцов диаметром

мм в

различных

электролитах

Таблица

5.6. Режим поверхностной закалки

в электролите

Электролит

НС1

Ca(NO

)

MgCb

Концент-

рация

электро-

лита,

0,5

4,0

10,0

8,0

22,0

Сила

тока,

4-5

6-8

—

6—7

Электро-

проводность

при

18 °С,

Ом-см

520

400

687

550

1300

На

рис. 5.20

показана схема

уста-

новки

для

нагрева

электролите

кон-

цов

труб

в их

горизонтальном положе-

нии.

Труба

соединенная

катодом,

через изоляционную

втулку

упира-

ется

наконечник

штока

пневмати-

ческого цилиндра

8. Для

нагрева конец

трубы

вводится

ванну

6 с

электро-

литом

под

давлением штока

соеди-

ненного

пневматическим цилинд-

ром

Поверхностный нагрев

можно осуществлять

струе

электро-

лита

способом контактирования.

В первом

случае

струя электролита

через металлические трубки (соеди-

ненные

положительным полюсом)

направляется

на

деталь, соединенную

с отрицательным полюсом,

при

этом

местах попадания струи электролита

деталь нагревается. Недостатком

спо-

соба нагрева

струе

электролита

яв-

ляется

то, что он

растекается

по

дета-

ли,

результате

плотность тока умень-

шается

появляется необходимость

повышении

его

мощности.

Если место закалки деталей слож-

ной

формы (например, шеек коленча-

тых валов) должно быть ограничено,

прибегают

нагреву способом контак-

тирования

пористым изолятором,

качестве которого используют пеноша-

о.

я °"

!Е О

С М

^ •,

•

Лея

О о

С И

с-

220

180

220

180

•<

га

с:

га

со

а.

о.

о. *

га

S-S

2,3

2,6

6,4

5.8

5,2

мотный кирпич. Последний укрепляют

в металлической оправе, являющейся

анодом. Кирпич обильно смачивают

электролитом, который контактирует

деталью, соединенной

отрицательным

полюсом. Эффект нагрева возникает

только

месте контакта кирпича

с по-

верхностью детали.

Последовательный нагрев

детали осуществляется

при

непре-

рывном

ее

прохождении через слой

электролита.

В дно

заполненной элек-

тролитом ванны, соединенной

поло-

жительным .полюсом, вмонтирована

изолирующая втулка

из

огнеупорного

кирпича. Детали (стержни

полосы),.

подключенные

отрицательному

по-

люсу,

проходя через изолирующую

втулку

электролит, нагреваются.

Размеры втулки берутся шире сечения

нагреваемого металла

на 1—2 мм. При

таком зазоре благодаря образованию

Рис.

5.20.

Установка

для

нагрева

электроли-

те концов

труб

Рис.

5.21.

Схема приспособлений

для

последо-

вательного нагрева

электролитах:

—

крепление детали

траверсе между двумя

цен-

трами;

6 —

крепление детали

при

помощи скользя-

щего контакта

175-

Таблица 5.7. Техническая характеристика автоматов

для нагрева в электролите

«3

Принцип

Производитель-

ность,

шт/ч

Особенность

конструкции

АЭ1

АЭ2

АЭ4

АЭ5

АЭ7

А38

АЭ9

Концевой

нагрев сво

бодного

торца

То же

Концевой

нагрев при

изолиро-

ванном

торце

То же

Последо-

вательный

нагрев

То же

До 400

До

2000

(од-

новременно

обрабатыва-

ется восемь

деталей)

300—400

600—6

300—400

де-

талей диаме-

тром до

200 мм

30—40

паль-

цев (одновре-

менно

обраба-

тывается два

пальца)

120—150

паль-

цев (одновре-

менно

нагре-

ваются четы-

ре пальца) .

Станок

имеет вертикальные пружинные зажимы. Детали

погружаются в электролит с помощью особого рычажного

устройства. Время выдержки в электролите автоматизиро-

вано

Зажимное

устройство для деталей представляет вращаю-

щийся

вокруг горизонтальной оси барабан с пятью радн-

ально укрепленными плитами, автоматически закрепляю-

щими

детали при помощи кулачков (по восемь деталей на

^каждой плите)

Подвеска для установки и крепления нагреваемых деталей

представляет металлическую коробку с вмонтированным

кирпичом

и зажимами типа клещей. Детали погружаются

электролит с помощью рычажного устройства

Автомат

карусельного типа имеет десять подвесок, разме-

щенных по окружности. Частота вращения барабана

1/60 с"

. Подвески с деталями погружаются в электролит

с помощью копира при вращении барабана.

Конструкция

аналогична автомату АЭ4. Подвески с

дета-

лями

погружаются в электролит с помощью гидравличес-

кого цилиндра

Детали через электролит продвигаются траверсой с помо-

щью ходового винта, приводимого во вращение редукто-

ром и фрикционными дисками

Детали через электролит двигаются траверсой при сколь-

зящем

контакте. Для повышения производительности авто-

мат имеет двенадцать установочных позиций, но одновре-

менно

нагреваются четыре детали. Работа автомата полно-

стью механизирована. Мощность установки 60 кВт

паровой

рубашки электролит из

ванны

не

вытекает. Детали в случае последо-

вательной

поверхностной

закалки

охла-

ждаются

спрейером, установленным

под

изолирующей втулкой.

Непрерыв-

ное

последовательное продвижение де-

тали

3 через ванну с электролитом

производится

траверсой /. Деталь в

последней

крепят

между двумя центра-

ми

2 при

помощи

зажима или

исполь-

зуют для

этой

цели

скользящий

кон-

такт

4, к которому подводится отрица-

тельный

полюс (рис. 5.21). Для

повы-

шения

равномерности нагрева

один

из

центров

делают вращающимся.

Изменяя

скорость продвижения де-

талей

в электролите и рабочее

напря-

жение,

получают различную глубину

закалки.

При последовательном нагре-

ве

в электролите под закалку полос

толщиной

2,5 мм,

шириной

50 мм, ско-

рости

передвижения 0,2

м/мин

и на-

пряжении

250 В потребная мощность

должна

составлять 10 кВт. Для нагре-

ва

пальцев звена гусеницы трактора

необходима

мощность,

равная

15 кВт.

Таким

образом, рассматриваемый спо-

соб

позволяет нагревать детали при

малых

мощностях.

В случаях нагрева стержневых де-

талей

для изотермической

закалки,

ме-

тодического

подогрева и т. п. целесо-

образно

устанавливать

несколько

ванн

(одну

над другой). Глубина

слоя

элек-

тролита

зависит ог требуемого режима

нагрева

в ваннах и плотности тока.

При

использовании

указанного способа

производительность

установки повыша-

ется.

Наличие

водородной восстанови-

тельной

среды является существенным

преимуществом

нагрева в

электро-

лите

по сравнению с другими

спосо-

бами.

Для

нагрева в электролитах разра-

ботано

большое количество автоматов,

176

Рис.

5.22.

Автомат

ЛЭ-4 для концевого

нагрева

в электролите

характеристика наиболее типичных из

них дана в табл. 5.7.

В основе работы автомата АЭ-4

(рис.

5.22) периодического действия

заложен принцип концевого нагрева

при

изолированном торце. Нагревае-

мая

деталь 7 устанавливается в под-

веске 6 с вмонтированным кирпичом 8

опускается в ванну с электролитом

при

помощи рычага 1 и кронштейна 5,

связанного

с подвеской. При опускании

рычага 1 одновременно через контакт 2

включаются катушка контактора и ре-

ле времени. Контактор замыкает цепь

электромагнита 3, удерживающего

кронштейн,

несущий подвеску с

дета-

лями.

При этом ток подается также на

ванну с электролитом и на нагревае-

мые детали. По истечении установлен-

ной

продолжительности нагрева реле

времени разрывает цепь электромагни-

та и кронштейн с подвеской под дейст-

вием пружины 4 перемещается вверх,

выдавая детали. Постоянный уровень

электролита поддерживается с помо-

щью насоса.

В автомате АЭ-5 непрерывного дей-

ствия карусельного типа использован

принцип

концевого нагрева детали при

изолированном

торце (рис.

5.23).

Де-

тали крепятся на десяти подвесках 1,

расположенных на окружности бараба-

на,

вращающегося с частотой

0,02—

0,03 с"

. Барабан приводится во вра-

Рис.

5.23.

Автомат

АЭ-5 непрерывного действия

для концевого

нагрева

в электролите

щение

от двигателя мощностью 0,5 кВт

через редуктор 4. При вращении бара-

бана подвески с деталями посредством

копира

3 через ролик 2 погружаются

электролит. По окончании нагрева

подвеска с помощью копира поднима-

ется вверх и деталь извлекается из

электролита. При мощности генератора

160 кВт можно нагревать заготовки,

поверхность которых равна 100™

150 см

Электролиты используются также

для нагрева при горячем прессовании,

штамповке,

напайке.

5.5.

УСТАНОВКИ

ДЛЯ

ПОВЕРХНОСТНОГО

НАГРЕВА

ГАЗОКИСЛОРОДНЫМ

ПЛАМЕНЕМ

Нагрев газокислородным пламенем

применяется

для поверхностной закал-

ки

деталей. Чаще в качестве газа ис-

177

Аце/лилея

Ht/слород

Ацетиле»

Кислород

Рис.

5.24. Горелки для нагрева под закалку кислородно-ацетиленовым пламенем

пользуется ацетилен. Кислородно-аце-

тиленовое пламя выделяет большое ко-

личество тепла и

дает

температуру до

3150 °С. Нагрев осуществляется специ-

альными горелками. По принципу дей-

ствия они разделяются на горелки низ-

кого давления — инжекционные (рис.

5.24, а), в которых ацетилен инжекти-

руется кислородом, подаваемым под

давлением

0,3—0,4

МПа, и высокого

давления — безынжекционные (рис.

5.24,6),

в которых оба газа подаются

под давлением (ацетилен под давлени-

ем не менее

0,1—0,2

МПа, а кислород-

под давлением

0,1—0,3

МПа). Недо-

статком инжекционных горелок явля-

ется то, что при нагреве наконечника

изменяется

соотношение

между

коли-

чеством ацетилена и кислорода, в свя-

зи

с чем наконечник приходится снаб-

жать водяным охлаждением.

Для нагрева под закалку применя-

ют щелевые или многопламенные на-

конечники.

Выходное отверстие щеле-

вых наконечников (рис. 5.24, в) выпол-

няется

в виде щели шириной 0,15—

0,25 мм и длиной 400 мм и более.

В многопламенных наконечниках (рис.

5.24, г) имеется большое количество

выходных отверстий диаметром около

мм, в

результате

чего образуется ряд

отдельных факелов. Наконечник мно-

гофакельной горелки для нагрева ци-

Рис.

5.25. Способы закалки вала кислородно-

ацетиленовым

пламенем:

а — одноиременный нагрев всего участка; б — после-

довательный нагрев; в — непрерывно-последователь-

ный

нагрев

линдрических деталей небольшого диа-

метра выполняется в виде кольца,

охватывающего нагреваемую деталь.

За

нагревательной горелкой устанав-

ливают

трубку

с охлаждаемой жидко-

стью— спрейер. На рис. 5.25 показана

принципиальная

схема

трех

наиболее

распространенных способов нагрева

кислородно-ацетиленовым пламенем:

одновременный,

последовательный и

непрерывно-последовательный.

Одновременный нагрев

участка, подлежащего закалке, произ-

водится при медленном вращении вала

с окружной скоростью

2—-2,5

мм/с че-

рез зону пламени многофакельной или

щелевой горелки. Ширина этой зоны

равна длине закаливаемого участка.

Поверхность детали после нагрева сра-

зу попадает под водяной/душ и зака-

ливается за один оборот вала. На сты-

ке

начала и конца закалки остается

отпущенная полоска по всей длине за-

каливаемой поверхности. Во избежа-

ние

отпуска целесообразно сначала

нагреть поверхность до требуемой тем-

пературы при быстром вращении вала

с частотой 1—2 с~

, а затем охладить.

Но

это приводит к увеличению продол-

жительности нагрева и повышенному

расходу

газа.

Последовательный нагрев

вала осуществляется при его вращении

поступательном движении горелки.

Большим

недостатком этого способа

является образование на стыке

двух

соседних закаленных участков мягких

отпущенных полосок шириной 10—

11 мм. Последовательный нагрев испо-

льзуют

при закалке шеек коленчатого

вала, шестерен с большим модулем ме-

тодом

«зуб

за

зубом».

Непрерывн

о-п оследовате-

льный

нагрев применяют при за-

калке

длинных деталей с большой по-

верхностью, например осей, валов хо-

178

Рис.

5.26. Станок для пламенной поверхности закалки прокатных валов

лодной прокатки, направляющих ста-

нин

и т. п.

Температуру и глубину закаленного

слоя

при газопламенном поверхност-

ном

нагреве

регулируют,

изменяя со-

став газа, расстояние горелки от

дета-

ли,

скорость движения горелки или

скорость вращения детали. Закален-

ный

слой может иметь глубину 2—

5 мм, рекомендуемое отношение объе-

мов кислорода к ацетилену составляет

1,5, расстояние устья горелки от нагре-

ваемой поверхности 3—6 мм. В этом

случае

продолжительность нагрева при

одновременной закалке т—7 б

(б —

глубина закаленного слоя, мм), а ско-.

рость движения горелки при непрерыв-

ном

нагреве и =

72/6

Закалка с нагре-

вом кислородно-ацетиленовым пламе-

нем

чрезвычайно чувствительна ко всем

отклонениям

от установленного режи-

ма. Поэтому необходимо обеспечить

полную автоматизацию процесса.

Для поверхностной пламенной за-

калки

цилиндрических тел может быть

использован токарный станок, в цент-

рах которого помещается деталь, а на

суппорте установлены кислородно-аце-

тиленовая горелка и охлаждающий

душ. Поверхностная закалка осуществ-

ляется при поступательном движении

горелки и вращении детали. На рис.

5.26 изображен станок для непрерыв-

но-последовательной поверхностной за-

калки

прокатных валов диаметром от

0,5 до 1,2 м. Вал закрепляется в план-

шайбе 2 и поддерживается специаль-

ными

люнетами 3, установленными на

станине

4. Частота вращения вала ре-

гулируется вариатором 1, который мо-

жет изменять ее в пределах

0,002—

0,01 с-

. Расстояние горелки от зака-

ливаемой поверхности 10—15 мм. Для

непрерывно-последовательной закалки

плоских поверхностей используют по-

луавтомат для автогенной резки.

На

рис. 5.27 показана установка для

последовательной закалки отдельных

зубьев

шестерен, спроектированная

ЦНИИТМАШ.

Обрабатываемая шес-

терня

3 крепится на подставке / с по-

мощью зажима 2. Горелки 5 и 7 и ох-

лаждающее устройство находятся на

стойке 6. Они

могут

перемещаться

вдоль нагреваемого

зуба

при помощи

суппорта 10. Точность установки горе-

лок

относительно поверхностей закали-

ваемого

зуба

обеспечивает фиксатор 9.

По

трубкам 4 и 8 на зубья подается

вода, что позволяет предохранить от

отпуска закаленные поверхности. Кис-

лород в установку поступает из бал-

лонов

12, а ацетилен подводится от

генератора высокого давления (до

0,1 МПа) через водяной затвор 11. Ге-

нератор должен иметь промывочный

179

От

ацетилшВш

генератора

Рис.

5.27.

Установка

для

последовательной

пламенной закалки

зубьев

шестерен

скруббер, фильтр и регулятор давле-

ния.

Это позволит избежать колебаний

температуры, давления и состава аце-

тилена.

недостаткам поверхностной за-

калки

с нагревом кислородо-ацетиле-

новым

пламенем можно отнести пере-

грев поверхностных слоев нагреваемых

деталей в

результате

воздействия вы-

сокой

температуры и значительные

внутренние напряжения, которые при

небольших отклонениях от режима

приводят к трещинам. Указанные не-

достатки

могут

быть устранены, если

ацетилен заменить менее калорийным

газом (генераторным, природным

др.), а для сжигания газа использо-

вать керамические микрофакельные го-

релки.

5.6.

НАГРЕВ

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ПЛАЗМОЙ

Для нагрева металлов начинают

применять

низкотемпературную плаз-

му — газообразное вещество, нагретое

до температуры, при которой наступа-

ет ионизация его атомов.

Устройства, преобразующие элек-

трическую энергию источника питания

тепловую энергию потока низкотем-

пературной плазмы, называют плазма-

тронами.

Низкотемпературная плазма

образуется из газа в

результате

его

продувки через зону электродугового

разряда (дуговые плазматроны) или

высокочастотного безэлектродного раз-

ряда (высокочастотные плазматроны).

дуговых

плазматронах (рис. 5.28, а)

для получения плазмы газ подводится

камеру 2 по электроду 1, выполнен-

ному в виде полого плоского стержня,

снаружи охлаждаемого водой. Внутри

стенки

камеры облицованы органичес-

ким

стеклом, а снаружи охлаждаются

водой. Вторым электродом является

охлаждаемая водой торцевая стенка 4,

центре которой находится отверстие

по

форме сопла. При возникновении

между

электродами

дуги

подаваемый

газ ионизируется и выходит из сопла в

виде струи плазмы, имеющей темпера-

Рис.

5.28.

Установка

дугового

плазмотрона для

нагрева

металла

180