Способ термического удаления заусенцев Советский патент 1988 года по МПК B23K7/06 B23K28/00 

4

4

ьо

со

CQ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для удаления заусенцев, облоя и прочих ненужных выступов с изделий, получаемых механической обработкой, литьем.

Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества однократной обработки путем снижения окисления оседающих на изделие окислов.

Поставленная цель достигается тем, что восстановительную среду создают через 10 Ю с после воспламенения смеси термическим разложением конденсированного вещества, предварительно размещаемого в камере вместе с изделиями, причем при обработке сплавов железа, алюминия, цинка в качестве вещества, создающего при термическом разложении восстановительную среду, используют порощкообразные ингибитор ы коррозии НДА и ХЦА в количестве 0,2- 0,8 массы окислителя в газообразной смеси.

Такой выбор вызван тем, что этот класс веществ эффективно препятствует образованию окалины на нагретых металлических поверхностях. Так, нитрит дициклогексиламин (НДА) является молекулярным комплексом амина с HNO,, с двумя водородными связя- .ми.

Известно, что строение молекулярных комплексов, образованных водородными связями, в разбавленных неполярных растворах и в парах, как правило, одинаково. Поэтому наличие молекулярного соединения в растворе бензола позволяет считать, что в парах НДА также состоит из молекулярных комплексов.

При размещении навески ингибитора в камере вместе с изделиями эти комплексы адсорбируются на активных участках и приводят к торможению анодной реакции. Реакционная поверхность изделия при этом уменьшается, т.е. ингибитор используется по прямому назначению.

Нагрев ингибитора приводит к его разложению и образованию газообразной восстановительной среды.

При взрыве ингибитор рассеивается по всему объему камеры, разлагается, а образующаяся с необходимой задержкой восстановительная среда активно реагирует с еще не осевшими на изделие диспергированными раскаленными окислами, восстанавливая высшие окислы до легкоудалимых низших, которые оседают на поверхности.

В результате адсорбции ингибитора на поверхности металла контакт с окисленными частицами нарушается, что приводит к образованию плохо сцепленной с поверхностью металла окисной фазы и тем самым -облегчает удаление налета.

Аналогичные процессы протекают и с ХЦА. При испытаниях использовались также другие высокотемпературные ингибиторы коррозии: порошкообразный ВКЛ, желеоб0

разный прогасол. Однако последние оставляли трудноудалимые пятна на изделии, не успевая разлагаться при взрыве.

Однократный взрыв смеси с избытком кислорода при наличии в камере соответствующей навески НДА и/или ХЦА обеспечивает полное удаление заусенцев, а образующийся налет удаляется за 1-5 мин без растрава поверхности. НДА дает несколько лучшую чистоту поверхности, -чем ХЦА или смесь НДА+ХЦА (в смесях НДА-f ХЦА массы ингибиторов брались поровну).

Проведено сопоставление масс навесок НДА и ХЦА, дающих при различных газообразных смесях положительный эффект, с другими параметрами обработки. Установлено, что масса ингибиторов НДА и/или ХЦА гп должна составлять 0,2-0,8 массы кислорода гпд в газообразной смеси (табл. 1 - 4). Последняя вычислялась по формуле

20

Щ,

МРо.

П;

5

0

5

0

5

0

5

где М 32 г/моль - молекулярная масса кислорода;

парциальное давление кислорода в газообразной смеси;

- объем камеры; начальная температура смеси.

При меньших количествах НДА и/или ХЦА (Шипг ,2) положительный эффект от их применения незначителен, а при больших количествах (тг,чг/moj 0.8) остатки полуразложившегося порошка ухудшают качество обработки.

«Замораживание среды путем резкого выхлопа продуктов взрыва из камеры в заданный момент после воспламенения смеси показало, что одну или несколько навесок массой не более 20 г каждая необходимо располагать в средней части камеры, где интенсивные колебания газа при взрыве равномерно рассеивают порошок по всему пространству камеры и способствуют его полному разложению. Иное расположение навесок или сосредоточение в единичной навеске более 20 г порошка приводят к тому, что рассеивание и термическое разложение порошка происходят за время более 10 с. Тогда окислы от сгоревших заусенцев частично успевают осесть на изделие, не прореагировав с восстановительной средой, и налет очищается дольше, что может приводить к растраву поверхности изделий. Чрезмерное же предварительное рассредоточение порошка, например, порциями менее 2 г или равномерно на поверхности изделий и камеры приводит к слишком быстрому (менее 10 с) разло- эению, в результате чего качество удаления заусенцев ухудшается.

Таким образом, по сравнению с известными, предлагаемый способ термического удаления заусенцев повышает производительность и улучшает качество обработки изделий. При обработке заусенцев термическим методом наполнение термокамеры газовой смесью, поджиг и выпуск продуктов сгорания составляют примерно 50% времени всего цикла обработки, включающего также загрузку и выгрузку изделий. По сравнению с известным предложенный способ в 1,5 раза производительнее, так как в нем отсутствует необходимость повторных наполнения, воспламенения и выпуска газов. Производитель-- ность при травлении налета, образовавшегося после обработки в камере, повышается в 7 и более раз.

Предложенный способ был испытан на различных материалах с различным составом газовой смеси.

0

Формула изобретения

1.Способ термического удаления заусенцев с изделий, при котором изделие помещают в камеру, заполняют ее газообразной горючей смесью и сжигают заусенцы при воздействии окислительной среды, после чего удаляют продукты сгорания путем воздействия на них восстановительной средь, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса, восстановительную среду создают путем разложения при термическом воздействии конденсированного вещества, предварительно размещенного в камере.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем. что при обработке сплавов железа, алюминия, цинка в качестве упомянутого вещества используют порошкообразные ингибиторы коррозии типа НДА и ХЦА в количестве 0,2- 0,8 массы окислителя в горючей смеси.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для механизации и автоматизации процесса удаления заусенцев, облоя, острых кромок и прочих ненужных выступов с деталей, получаемых механической обработкой, литьем. Цель - повышение производительности и улучшение л ачества обработки путем снижения окисления поверхности изделия, уменьшения стойкости и пррчности сцепления осе- даюших на изделие окислов. Восстановительную среду создают через с после воспламенения смеси термическим разложением конденсированного вещества, предварительно размещаемого в камере. При обработке сплавов железа, алюминия, цинка в качестве вешества, создающего восстановительную среду, используют порошкообразные ингибиторы коррозии НДА и/или ХЦА в количестве 0,2-0,8 массы окислителя в газообразной с.меси. Указанные вешества размещают в камере в виде навесок массой не более 20 г. -Одну или несколько навесок необходимо располагать в центре камеры. 1 з.п. ф-лы, 4 табл. G (Л

Обраоотка изделий из сплава Х18Н9Т взрывом кислородно- водородньк смесей представлены в табл.1

Таблица

Н +Ог36 71 10

71 15

+ 11,0 -i-12,3 +12,7 0,21

H -t-Oi 36 71 25

+16,0 +11,3 +12,1 0,35

Hj+Oj 36 71 50

+30,0 +26,3 +22,1 0,70

H..-(-Oj 36 71 60

+32,0 +25,4 +29,0 0,84

,9 5,3 5,7 0,14

,0 -i-12,3 +12,7 0,21

,0 +11,3 +12,1 0,35

,0 +26,3 +22,1 0,70

,0 +25,4 +29,0 0,84

Заусенцы удалены, кромки скруглены. Налет: с НДА - 6ypbi, очищается 15-минутным травлением; с ХНА - светло-бурьпЧ, очнкается 20-мннутным травлением; с НДА+ХДА - бурый, очищается 20- минутным травлением. Заусенцы удалелм. кромки скруглены. Налет: с ЯДА-черный, оч1Щается 4-минутным травлением; с ХЦА - серый до черного, очищается 5 минут- ным травлением; с НДА+ +ХЦА - черный, очищается 4 минутным травлением. Заусенцы удалены, кромки скруглены. Налет черный, очищается с НДА - 4-минутным травлением; с ХЦА и НДА+ХЦА -. 5- минутным травлением. Заусенцы удалены, налет черный рыхлый (с ХЦА. темно-серый) очищается 4-минутным травлением.

Заусенцы удалены частично, полнее- с НДА. Налет: с НДА-черный рыхлый; с ХЦА - темно-серый рыхлый; с НДА+ХЦА - темно-серый. Местами трудноудалимые налипшие остатки полуразложившегося порошка.

Обработка изделий из сплава ДАМ взрывом кислородно- водородных смесей представлены в табл. 2

Т а б л и, ц а

8 16 3

1,2 0,8 1,8 0,19

,, 8 16 4

+3,1 +5,2 +2,7 0,25

Нг+О 8 16 8

+7,2 +6,4 +6,4 0,50

8 16 12

+9,2 +10,3 +7,8 0,75

Hg+Oj 8 16 15

+10,0 +8,3 +10,7 0,94

Заусенцы удалены. Налет с НДА серыну очищается 10-минутным травл«- .нием; с ХЦА и с НДА + + ХЦА-светло-се- рьш, очищается 15-минутным травлением.

Заусенцы удалены. Налет: с НДА-чер- ный, рыхлый, очищается 1-минутным травлением; с ХЦА темно-серьм, очищается 3-минутным травлением; с НДА + + ХДА - серьй, очищается 2-минут- ньм травлением. Заусенцы удалены, налет черный, рыхлый. Очищается: с НДА - 1-минутным травлением; с ХДА и с НДА + ХЦА - 2-минутным травлением .

Заусенцы удалены, налет - черньй, рыхльы, очищается 1-минутным травлением.

Заусенцы удалены. Налет: с НДА-чер- ный, с ХЦА и с НДА + ХЦА-темно- серый, рыхлый. Трудноудалимые остатки полуразложившегося порошка.

Обработка изделий из сплава Х18Н9Т взрывом кислородно- пропановых смесей представлены в табл. 3

Таблица

CjHg+SOg 18 63 10

CjHs+BOg. 18 63 15

CgHg+80 18 63 25

C Eg+8Q 18 63 50 18 63 60

10,2 8,7 8,3

12,0 +13,3 +11,2

17,3 +15,2 +17,3

31,5 +27,9 +30,5

33,1 +31,5 +35,

0,16 Заусенцы удалены, кромки скруглены. Налет: с НДА-темно- бурый, очищается 10-минутным травлением; с ХЦА и с НДА+ХЦА-темнобурый, оищается 15-минутным травлением.

0,24 Заусенцы удалены, кромки скруглены; налет черный, очищается 4-минутным травлением.

0,40 Заусенцы удалены, кромки скруглены. Налет: с НДА-черный, с ХЦА-серый, с НДА+ +ХЦА-темно-серый, рыхльш. Очищается травлением: с НДА- 4 мин, с ХЦА и с НДА+ХЦА-6 мин.

0,79 Заусенцы удалены; налет черный, рыхлый, очищается 4- минутным травлением.

0,95 Заусенцы удалены

частично: налет черный, рыхлый, местами остаются трудно- удалимые налипшие остатки полуразложившегося порошка (с ИДА - в меньшей мере).

Обработка изделий из сплава ЦАМ-4 взрывом кислородно- пропановых смесей представлена в табл. 4

Таблица

C Hg+8C 4 14 2

0,8

C Hg+SO 4 14 3

1,1

Cj%+80 4 14

+6,1 +5,2 +5,7

C RS+SO 4 14 11

+8,8 +7,8 +6,-7

Сз%+80 4 14 12

+8,8 +6,3 +8,0

,7 1,(

,3 1,5 0,21

,2 +5,7

,8 +6,-7

,3 +8,0

0,14 Заусенцы удалены. Налет: с НДА и с НДА+ХЦА-темно-серый, очищается 5-минутным травлением; с ХЦА-серый, очищается 8-минутным травлением.

Заусенцы удалены; налет черный, очищается травлением: с НДА-1 мин, с ХЦА - 3 мин., с НДА+ХЦА - 2 мин.

0,57 Заусенцы удалены;

налет черный (с ХЦА - темно-серьш), рых- льш. Очищается травлением: с НДА - 1 мин, с ХЦА и НДА+ХЦА- 2 мин.

0,79 Заусенцы удалены; налет черный, рыхлый, очищается 1 минутным травлением.

0,86 Заусенцы удалены; налет черный, рыхлый. Очищается травлением: с НДА - 1 мин, с ХЦА - 3 мин, с НДА+ХЦА - 2 мин. Местами остатки налипшего порошка (с НДА - в меньшей мере) .