SU900795A3 - Способ огневой зачистки поверхности металлической заготовки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к газопламенной обработке металлов и может быть использовано в металлургической промышленности и т желом машиностроении при удалении отдельных дефектов на 5 поверхности заготовки.

Известно устройство дл  поверхностной огневой зачистки металлических заготовок, в котором реализован способ огневой зачистки, заключаю- ю щийс  в том, что к месту начала зачистки подают трубчатый электрод и возбуждают дугу между электродом и заготовкой. При этом через трубчатый электрод подают струю кислорода, 15 а затем заготовку перемещают относительно зачищающей струи кислорода 1.

Известен также способ огневой зачистки поверхности металлической заготовки, при котором к месту нача- 20 ла зачистки подают нагретый до температуры воспламенени  в кислороде конец провслоки, затем под острым углом к обрабатываемой поверхности к месту начала зачистки подают 25

зачищающую струю кислорода, а заготовку перемещают относительно струи 2.

Однако этот способ требует остановки относительного перемещени  заготовки и зачищающей струи, что снижает производительность.

Цель изобретени  - обеспечение начала зачистки без остановки перемещени  заготовки относительно зачищающей струи.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что согласно способу, при котором к месту начала зачистки подают нагретый до температуры воспламенени  в кислороде конец проволоки, затем под острым углом к обрабатываемой поверхности к месту начала зачистки подают зачищающую струю кислорода, а заготовку перемещают относительно струи, в точку на поверхности обрабатываемой заготовки, расположенную на рассто нии от 1 до 15 см за упом ну- тым концом проволоки, в момент соприкасани  этого конца проволоки с поверхностью заготовки подают допол-

- ; :;;:) у ID ; MCJiopo/i:V .,-,:, , ..й.пней

:::-:./:: -50Л2е Пи:;ОКОЙ. . . :Ч;г : IJit-H СТруи КИСЛОрОПУ , ПС.- ;.;О

:ель;-;ой струи кислорода ;;:спола /::i;oT .юд углом от 30 до 80 и иззерх;-1ОСТ 1 обпабатыйэемой заготовки в мг;ос: ост -, перпендикул рной зтой позер ч-юсгм и проход щей через пр мую, параллельную направлению относитель;- Ого перемещени  заготовки, а ось дополнительной струи располаггзют Лод углом от 30 до 8G° поверхности обрзбатыааемой заготовки в плоскости, гер1;ендикул рной поверхности и проход щей через пр мую, перпендикул рную напраалению относительного переменв; 11-1Я заготовки, причем конец r::-oBO;Oi ;- магрезают непрерывно. На й)/1Г- 1 изображен один из вар:-ганто8 устройства дл  осуществле;-; 1Я предлагаемого способа; на фиг,:-. - пид сопла дл  подачи зачищаю11 ,ей струи кислорода, на фиг, З послр:доэательность выполнени  способа; на фиг, - варианты выполке;-П1Я устройства дл  осуществлени  способа; на фиг, 10 - подача зачищающих сислорода при использова™ устройства, изображенного на фи;. 3° :-i фиГо 11 - последователь .гр йстзо содерх{ит резак 1 с р 

с- -верст:;й 2 и 3 дл  подачи газа и соплом дл  подачи :.;-:оч эа.-.ц ающей струи k к об;т;а2-:ой заготовке 5i котор л .ае|СЯ от;-оситель:-ю резакг . -. -,,- -. . |л

...ч:е-.г : pGBOj OKii Ь подают i ; герх:,ости заготовки при по:-: :.;. ;т ;-к: т Со скоростью более л :со:- . хсорэсть .;аю-цей CTpvi , .п ..; .с обрабатываемой поверхг-:. Ч ДОПО.ПНИ г л;1.-;уга о Г1од углом .: ров 3

зан:-:очка 9 расплааленного мет алла 3 тэхже зона 10 с расплавленный металло-; ,: шлаком, зона 11, в которой ::;::е г-г удаление дефекта, зо -г- 12 Е :-соторой удаление дефехЛ гю производилось и зона 13 г содерма ;- смесо и1.пака v; расплавленного .:д, 3 результ -те сбоазуетсй

ппофиль ; поверхности заготовки с удаленнь.м дефектом.

Дл  зачистки р да дефектое на заготовке используют р д резаков 15, несколько устройств 1б дл  подачи проволоки и сопл 17 дл  подачи дополнительных ctpyй 8.Эти устройства смонтированы на приводной каретке 18, размещенной на ре.льсах 13. Каждый из резаков 15 содержит отверсти  20 21 дл  подачи горючего гзза и сопла 22 дл  подачи зачищающих струй кислорода. Кромки сопл 22 содержат вставки 23.

Способ осуществл ют следующим образом ,

В начале восплаг-вн ют горючую Сгмесь, поступающую из резака 1, выполн ющего удаление поверхностных дефектов,, с образованием факелов пламени предварительного нагрева, прчем горюча  смесь образуетс  при помощи струй горючего газа, поступающих через р д отверстий 2 и 3 и небольшой струи кислорода (.фиг.1 и 2 Эти факелы лламени предварительного .нагрева попадают на поверхность обраоатываемой заготовки 5 м отклон ютс  зверх так, что они нагревают конец проволоки б до те ).1пературы восплмененги  ее в кислороде. Когда повреждеь;на  зона, на которой должно про|1сходить удаление поверхностных дефектов и котора  расположена на лерекенэюидейс  относительно реззка 1 со скоростью V/ обрабатываемой ;: :отов е 5: достигает точки, располоиенной . впереди от конин iipoEo.nof;M . БК.Г :01--аю механизм 7 подачи прово/С ки, в результате нагрет :: коне.л прозилсхм 6 подагггс  вниз и образует прочг1Ь Й «Оптакт с поверхностью заго™ то1зки, ОйнозЕе;ленно из дополнительно:о сопла подают струю 8 кислорода с:о скоростью более высокой, чем .:.:/::орость зачищающей струи кислорс да . котора  попадает на нагретую проволоку, наход щуюс  в контакте с поверхностью обрабатываемой заготовки . 3 результате чего на поверхности Заготовки образуетс  ванночка 9 расплавленного металла.

Диаметр сопла дл  подачи дополнитель;-;ой струи 8 составл ет 1-5 см, что обеспечивает образование ванном ки расплавленного металла шириной соответственно от 5 до 35 см, Расстойние между точкой В пересечени  оси дополн.и ельной струи кислорода, вытекающеи из дополнительного сопла, рабатываемой поверхностью заготовк и точкой А касани  заготовки концо проволоки 6 может измен тьс  в пре лах от 1 до 15 см и предпочтительн составл ет 5-10 см. Оптимальное рассто ние между точками А и 8 зависит от угла «t- , под которым до полнительную струю 8 кислорода направл ют на рабочую поверхность. Чем больше указанный угол, тем меньше рассто ние между этими точками . Угол dL может измен тьс  в пределах от 30 до 8Q°, предпочтительно он равен 50-60°, Если уго равен 30°, рассто н 1е должно быть максимальным и составл ть примерно 15 см, если угол равен 80°, используетс  минимальное рассто ние , равное 1 см. При этом точки А и В не должны совпадать друг с другом. На фиг, 3 изоЬражен момент време ни , когда нагретый конец проволоки находитс  в контакте с точкой А, лежащей немного впереди от дефектной зоны на поверхности движущейс  загот овки. Стрелкой указано направ ление перемещени  обрабатываемой заготовки 5 со скоростью W , равной примерно 15 м/мин. Одновременно, поступающа  из сопла дополнительна  стру  8 кислорода вызывает воспламе нение гор чего конца проволоки, наход щейс  в контакте с поверхностью обрабатываемой заготовки. Это, в свою очередь, расплавл ет зону, окружающую точку А. Начинаетс  обра зование ванночки 9 расплавленного металла. На Фиг, 4 изображена та же зона, что и на фиг,3, но спуст  примерно 0,5 с. Поскольку стальна  обрабатываема  заготовка продолжает двигатьс  в направлении, указанном стрелкой, ванночка расплавленного металла начинает разравниватьс  под воздействием струи 8 кислорода с образованием лопастеобразной формы На фиг. 5 изображена та же зона , что и на фиг, 3, но спуст  1 с Зона 9 представл ет собой ванночку расплавленного металла, котора  распределена на перемещающейс  обрабатываемой заготовке 5 при помо щи непрерывной подачи струи В кисло рода. В это врем  проволоку б припо нимают. Когда ванночка расплавленного металла распредел етс  на максималь 956 . ную ширину, равную примерно 25 см, подачу струи 8 кислорода из сопла прекращают, и увеличивают подачу зачищающей струи кислорода из резака 1 дл  удалени  поверхностных дефектов. Зачищающа  стру  1 кислорода поддерживает ванночку расплавленного металла, продолжа  образование профил , на котором удал ютс  поверхностные дефекты в зоне 10, Последн   содержит расплавленный металл и шлак, наход щийс  поверх расплавленной стали, в которой не производили удаление поверхностнь.х дефектов и котора  четко отличаетс  от зоны 9, содержащей полностью расплавленную ванночку металла . На фиг. 6 изображен тот же вид, что и на фиг, 3 но спуст  примерно ,5 с и даетс  представление о том, каким образом может продол- жатьс  реакци , В зоне 11 произошло удаление поверхностных дефектов . Зона 12 представл ет собой расплавленный металл,но удаление в ней поверхностных дефектов не производилось , а зона 13 представл ет собой смесь шлака и расплавленного металла на поверхности стали, не подвергаюи ейс  удалению поверхностных дефектов, 6 момент времени, изображенный на фиг, 6, проволока подн та, подача струи 8 кислорода прекращена и при помощи резака 1, осуществл ющего удаление поверхностных дефектов, выполнен профиль по всей ширине, на котором удалень поверхностные дефекты. Ширина профил , образованна  при помощи сопла, удал ющего поверхностные дефекты, равна ширине , на которую была распределена ванночка расплавленного металла при помощи подачи струи 8 кислорода. Зачищающую струю кислорода дл  удалени  поверхностных дефектов подают до тех пор, пока это требуетс  дл  выполнени  опера ции удалени  данного дефекта. Этапы, следующие за поджиганием факелов пламени дл  предварительного нагрева, могут быть автоматизированы и осуществлены при помощи р да программных устройств, реле и соленоидных клапанов, так что сигнал оператора или другой соответствующий сигнал будет включать и автоматически выполн ть последовательность описанных этапов. Требуетс  также второй сигнал дл  окончани  выполнени  зачистки дефекта при помощи отключени  или уменьшени  за чищающей струи кислорода, до такой величины, котора   вл етс  достэ томной только дл  поддержани  факелов пламени предварительного нагрева , В этом состо нии устройство снова готово дл  выполнени  удалени  поверхностных дефектов. При другом способе выполнени  указанных этапов осуществл етс  подач зачищающей струи кислорода, удал кхца  поверхностные дефекты одновременно с подачей дополнительной струи кислорода, разравнивающей ванночку расплавленного металла . На фиг, 7 изображен вариант устройства, изображенного на фиг,1, которое уст-тновлено на крони тейне с целью предоставлени  возможности осуществл ть перемещение устройства дл  зачистки поверхностных дефектов как в поперечном направлении по все ширине обрабатываемой заготовки, ;так и в продольном направлении обрабатываемой заготовки. Это устройст во может быть использовано дл  выбороч ной зачистки поверхности дефектов, беспор дочно расположенных на поверх ности обрабатываемой заготовки, причем указанное устройство устанавливаетс  на одной линии с поврежденной зоной, а затеи обеспечиваетс  продол нов его перемещение над поврежденной зоной. Зона 14 представл ет собо . типичный профиль,на котором пооизводи лось удаление поверхностных дефектов с помощью этого варианта устройстаз , В этом устройстве ось дополни тельной струи 8 кислорода лежит в плоскости, перпендикул рной поверхности заготовки и проход щей через пр мую, параллельную направлению от носительного перемещени  заготовки, 8 варианте выполнени  устройства дл  осуществлени  способа; изображен ном на фиг, 8, ось дополнительной струи 8 кислорода лежит в плоскости перпендикул рной поверхности заготов ки и проход щей через пр мую, перпен дикул рную направлению относительного перемещени  заготовки. В этом устройстве дополнительна  стру  8 кислорода направлена в точку В с правой стороны обрабатываемой заготовки 5, в результате чего в н58 ночка рэсплавленно1о металла смеи|аетс  в направлении левой стороны заготовки , Это устройство позвол ет более быстро распредел ть образующуюс  ванночку расплавленного металла на большей плошади, в результате чего может быть образован более широкий профиль, на котором производитс  удаление поверхностных дефектов, по сравнению с устройством, изображенным на фиг. 7, в котором исполь-зуетс  сопло дл  подачи дополнительной струи В кислорода, имеющее такие же размеры. Стру  8 может быть также расположена слева или в любой промежуточной точке. Может быть также использована комбинаци  с применением двух таких сопл дл  подачи дополнительных струй кислорода. Устройство, изображенное на фиг.7, используетс  дл  образовани  ванн эмки расплавленного металла, а устройство , изображенное на фиг.8, используетс  Дл  распределени  ванHO4 (i- расплавленного металла, по шкрине заготовки. На фиг. 9 изображен р д устройств, дл  удалени  поверхностных дефектов, которые имеют сопла дл  выполнени  выборочного многопрофильного.удалени  поверхностных дефектов, по всей ширине обрабатываемой заготовки за один проход. Р д резаков 15 дл  зачистки поверхностных дефектов , соответстзующие устройства i дл  подачи проволоки м сопле 7 дл подачи дополнительных струй да установлены неподвижно гной каретке 18, котора  перс с  по рельсам 9 Устройство может перемещатьс  по всей длине обрабатываемой заготовки, в результате чего по всей ее ширине может производитьс  выборочна.ч зечиттка лоаерхностных дефектов при иор.чальной скорости резки, что обеспечиваетс  выборочным включением каждог.э из узлов, осуществл ющих удаление поверхностных дефектов. Хот  в устройстве , изображенном на фиг.9, обрабатываема  заготовка расположена неподвижно , а каретка перемещаетс  над заготовкой, имеетс  возможность и в некоторых случа х  вл етс  целесообразным обеспечить неподвижное положение устройства, производ щего зачистку noBepxHocTHbix дефектов.

990и

под которым перемещаетс  с требуемой скоростью обрабатываема  заготовка.

На фиг. 10 изображен вид спереди устройства дл  удалени  поверхностных дефектов, в котором используютс  5 резаки дл  удалени  поверхностных дефектов, изображенные на фиг.9. Каждый из указанных резаков содержит р д верхних и нижних отверстий 20 и 21 дл  подачи горючего газа,которые® расположены выше и ниже сопла 22 дл  подачи кислорода, выполн ющего зачистку поверхностных дефектов. Обычно сопло 22 имеет ширину 0,6 см и длину 20 см. Кромки отверсти  сопла частично закрыты при помощи вставок 23. Обычно эти вставки имеют длину 3 см у нижней кромки и максимальную высоту О, см и содержат наклонный профиль, составл ющий внутрен- 20 НИИ угол равный примерно 10. Такие вставки 23 расположены у каждого конца каждого отверсти  22 дл  подачи защищающей струи кислороде с целью постепенного уменьшени  пото-5 ка кислорода в направлении кромок каждого резака.

Как видно из схемы, изображенной на фиг. П, можно обеспечить начало процесса зачистки каждого дефектно- 30 го участка заготовки 5 без остановки ее перемещени  относительно резаков 15. Конец проволоки 6 может нагреватьс  непрерывно.

Предлагаемый способ обеспечивае т 35 овышение производительности огневой ачистки дефектов на поверхности еталлической заготовки за счет исклюени  необходимости остановки относиельного перемещени  заготовки. 40

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1, Способ огневой зачистки поверх- 45 ности металлической заготовки, при

   10

   795

   котором к месту начала замистки подают нагретый до температуры воспламенени  в кислороде конец проволоки затем под острым углом к обрабатываемой поверхности зачищающую струю кислорода, а заготовку перемещают относительно струи, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  начала зачистки без остановки перемещени  заготовки относительно зачичаемой струи, в точку на поверхности обрабатываемой заготовки, расположенную на рассто нии от 1 до 15 см за концом проволоки, в момент соприкасани  этого конца проволоки с поверхностью заготовки подают дополнительную струю кислорода со средней скоростью более высокой, чем cKopocT зачищающей струи кислорода.
2. 2.Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что ось дополнительной струикислорода располагают под углом от 30 до 80° к поверхности обрабатываемой заготовки в плоскости, перпендикул рной этой поверхности

   и проход щей через пр мую, параллельную направлению относительного перемещени  заготовки.
3. 3.Способ поп,1,отлицающ и и с   тем, что ось дополнительной струи располагают под углом

   от 30 до 80°к поверхности обрабатываемой заготовки в плоскости, перпендикул рной этой поверхности, к проход щей через пр мую, перпендикул рную направлению относительного перемещени  заготовки.

   k. Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что конец проволоки нагревают непрерывно.

   Источники информации прин тые во внимание при экспертизе

   1,Патент Франции W 2276239, кл. В 23 К 7/06, 20.12.7,

   2.Патент Японии N- / б-ЮЭЗб, кл. 12 В 5, 19.03.71 (прототип).

   -r-y

   тг

   -r sr--rщ з

   ери г, 2

   /

   ,/Т /1

   W

   w

   V)

   :s

   e

   «.

   «4l

   .5 t

   8018

   bJ

   о

   о

   о

   о

   о

   О