SU717810A1 - Способ индукционного нагрева осесимметричных металлических заготовок под пластическую деформацию - Google Patents

Description

направление, а в центре пол  напр женность имеет максимальное значение, причем обоими пол ми воздействуют попеременно с длительностью воздействи  дополнительным полем 0,1 - 0,8 общего времени нагре&а, при этом заготовки размещают перпендикул рно общей плоскости симметрии обоих полей. На фиг. 1 представлена схема протекани  индуцированных токов в заготовке и прохождени  силовых линий пол  при нагреве заготовки в известном электромагнитном поле; на фиг. 2 - эпюра распределени  удельной мощности -вдодь осесимметричной заготовки, нагреваемой в известном электромагнитном поле; на фиг. 3 схемапротекани  инДуцированнь х токов в заготовке и прохождени  силовых линий пол  при нагреве заготовки в дополнительном эл ектромагнитном поле; на фиг. 4 - эпюра распределени  усредненной по периметру поперечного сечени  удельной мощности вдоль осесимметричнрй заготовки: нагреваемой в дополнительном электромагнитном поле; на фиг. 5 одна из возможных временных циклограмм нагрева заготовок по предлагаемому способу; на фиг. б - эпюра удельной энергии, передаваемой в заготовки в процессе нагрева по предлагаемому способу; на фиг. 7 - эпюра распределени  температуры вдоль осесимметричной заготовки в конце нагрева; на фиг. 8 - один из возможных вариантов электромагнитной систёйы дл  осуществлени  индукционного нагрева по предлагаемому способу. Способ индукционного нагрева заключаетс  в следующем. При помещении-заготовки 1 визвестное электромагнитное поле.сйловые линии магнитной составл ющей 2 которого касательны к боковой поверхности заготовки 1, в ней индуцируютс  токи 3, протекающие по периметру ее поперечного сечени . Токи 3. осуществл ют нагрев заготовки,. По причине неравномерного распределени  индуЦирован ных токов 3 по длине заготовки 1, а следовательно , неравномерного распределени  удельной мощности (Рог) 4 центр заготовки I. нагреваетс  только ia сч,ет теплопроводностии отстает по температуре от остальных частей заготовки. При помещении заготовки , 1 в дополнительное электромагнитное гголе, с иловые линии магнитной сос азл ющей 5 которого нормальны к боковой поверхности заготовки 1, индуцированные токи 6 протекают в центральной части заготовки 1 и осуществл ют ее нагрев Удельна  мош,ность (Poj) 7 при нагреве в Дополнительном поле выдел етс , практически, только в Цектральной части заготов,ки 1 и тем самьтм ког.гпенсйруетс  недогрев ее центра. Как показано на циклограмме 8, измен   длительность нагрева 1| и среднее значение удельной мощности в известном электромагнитком поле,, длительность нагрева и среднее значение удельной мощности РОЗ в дополнитель .ом электром.агнитном поле к периодичность нагрева в дополнительном поле добиваютс  того, чтобы удельна  энерги  9, передаваема  в заготовку 1 за полное врем  ее нагрева, . была посто нной по длине заготовки. Условие равномерного распределени  удельной энергии по длине заготовки , как правило, обеспечивает и равномерное распределение температуры 10 по длине заготовки. Таким образом, предлагаемый способ индукционного нагрева позвол .чет осуществить равномерный нагрев осе,симметричных заготовок при сохранении высокого КПД ,процесса нагрева. Способ индукционного нагрева осуществл лс  с помощью одного из возможных вариантов электромагнитной системы, представ .л ющей собой две плоские коаксиальные спиральные катущки из нескольких витков индуктирующего провода 11. В плане катущки представл ли собой пр моугольники размером 400 X 200 мм с внутренним окном размером 200 X 50 мм. Катущки устанавливались в горизонтальных параллельных плоскост х с зазором между ними, г змен ющикс  3 пределах от 40 до 120 мм. Электрически обе катушки включались последовательно и встречно дл  получени  известного пол  и последовательно, и согласно   получени  дополнительного злектромагнитйого пол . Источником высокочаоотной энергии служил машинный преобразователь частоты могцностью 100 кВт и частотой 8000 Гц. пример. Нагреву до температуры 1250°С подвергались заготовки: диаметром 30 мм и длиной 160 мм. Заготовки размещались между катушками параллельно их короткой стороне и перемещались в процессе нагрева в нагфавлении, перпендикул рном своей продольной оси. Полное врем  нагоева каждой ИЗ заготовок составл ло 29 с. В процессе нагрева заготовок после электромагнитной системы с периодом в 29 сек измен лось от гзчестного к дополнительному, при зтом qbasa известного электромагнитного пол  длилась 16 сек, фаза дополнительного электрорлагнитного пол  - 13 сек. По выходе из э.лектром агнитной системы нагретые заго .товки имели температуру поверхности, 1250 ± 25°С. Предлагаемый способ индукционного нагрева .предполагаетс  использовать при нагреве заготовок дл  горизонтально-ковочных мащин диаметром от 30 до 200 мМ и длиной нагреваемой части до 1000 мм без сн,ижени  КПД процесса нагрева, который равен 70 - ,75% и не зависит от диаметра и длины заготовок. Экономический эффект от использовани  одного индукционного нагревател , осуществл ющего нагрев по предлагаемом способу , - 50 тыс. рублей в год.

Claims (3)

1.Шамов А. Н., Бодажков В. А.Проекти0 рование и эксплуатаци  высокочастотных установок Л., «Мащиностроение, 1974.

2.Слухоцкий А. Е., Рыскин С. Е.,Индукторы дл индукционного нагрева Л., «Энерги , 1974.

3.Патент США № 2419116, кл. 219-10.51, 1974.

Фиг.З Длина заготовки иг.

Длина аъотоёки ФигЛ

§

S )

n

w

йлина заготовки

лина заготовки

Фий.6 Фиг. 7