СПОСОБ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1965 года по МПК H05B6/00 F27D11/06 H05B11/00 

Различные известные способы нагрева электропроводных материалов с применением магнитного поля для плавки, сварки, термообработки и т. п., при которых происходит преимущественно поверхностный нагрев материала, отличаются значительными остаточными термическими напряжениями.

Основной отличительной особенностью предлагаемого способа нагрева с использованием магнитного поля является возбуждение ультразвуковых колебаний в материале в направлении, перпендикулярном силовым линиям указанного магнитного поля. Возникающие при этом за счет пересечения магнитных силовых линий колеблющимися частицами материала вихревые токи локализуются в замагниченной области и вызывают резкое повышение температуры при выделении джоулева тепла. Другая отличительная особенность состоит в том, что, с целью устранения остаточных термических напряжений в нагреваемом материале, магнитное поле снимают раньше, чем прекращают возбуждение ультразвуковых колебаний.

Способ заключается в следующем.

Область материала, подлежащую нагреву, помещают в пространство между полюсами электромагнита, создающего в заданной области магнитное поле с напряженностью, например, 104-105 э (7,96-105 -7,96-106 а/ж).

После включения магнитного поля в область, подлежащую нагреву, от ультразвукового Генератора направляют поток ультразвуковых колебаний, перпендикулярных магнитному полю, с частотой, например, 0,1--0,3 мги и мощностью 0,5-50 кет. По достижении необходимой температуры магнитное поле выключают, и под действием ультразвука ослабляются остаточные температурные напряжения.

Указанные особенности предлагаемого способа существенно расширяют технологические возможности электротермии - достигается большая независимость от внешних условий за счет высокой скорости нагрева, повышается экономичность, поскольку процесс выделения тепла достаточно легко локализуется. Снятие магнитного поля раньше прекращения действия ультразвуковых колебаний значительно уменьшает концентрацию остаточных термических напряжений, что весьма важно для процессов сварки и зонной плавки, где новый способ особенно эффективен.

Расчеты показывают, что при напряженности магнитного поля lOs э (7,96- 10 а/м), что уже достигнуто в лабораторных условиях, и при мощности ультразвукового генератора 50 кет 1 см меди плавится за 14-16 сек, а 1 сл43 вольфрама - за 20-25 сек.

Таким образом, концентрируя в заданной области поток ультразвуковой энергии и напряженность магнитного поля, получают с помощью нового способа скоростной локальный нагрев электропроводных материалов.

Предмет изобретения

1. Способ нагрева электропроводных материалов с использованием магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности нагрева, в нагреваемом материале возбуждают ультразвуковые колебания в направлении, перпендикулярном силовым линиям магнитного поля.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения остаточных напряжений в нагреваемом материале, магнитное поле снимают раньше, чем прекращают возбуждение ультразвуковЕ гх колебаний.

Опечатка

напечатано

колонка строка

25 например, 0,1-0,3 мгцнапример, 0,1-3 мгц

следует читать