Устройство для термической обработки изделий Советский патент 1993 года по МПК C21D1/02 B23K28/00 

Изобретение относится к термической обработке изделий в газовзрывных камерах, в частности к удалению заусенцев и облоя с деталей, а также для упрочнения поверхности деталей, в машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение, качества обработки путем концентрации энергии взрыва в определенной зоне.

На чертеже показан общий вид предлагаемого устройства, где 1 - герметизируемая камера с окном 2 для загрузки-выгр зки изделий. В камеру встроена система 3 подачи сжатой газообразной смеси.

Внутренняя полость 4 камеры 1 выполнена в виде эллипсоида вращения, имеюще- ro-два фокуса. В одном фокусе расположено приспособление 5 для размещения обрабатываемых изделий 6. Приспособление может быть выполнено в виде захватов или в виде сетки, закрепленной на стенках камеры 1. Устройство снабжено узлом для под- жига газообразной смеси. Узел может быть расположен в любом месте камеры или вне ее, однако его инициирующий элемент Должен быть помещен в зоне другого фокуса эллипсоида. В качестве узла по джига может быть использовано любое устройство, способствующее воспламенять смесь. Если это свеча, то для возможности ее многократного использования, ее размещают (на чертеже позиция 7) в корпусе камеры или вне ее и снабжают воспламенительной трубкой 8, свободный конец которой выведен в зону фокуса эллипсоида.

Устройство работает следующим образом.

Через окно 2 подают изделия 6 и размещают их на приспособлении 5. Камеру герметизируют и через систему 3 подают в камеру газообразную смесь/Свеча 7 инициирует горючую смесь и фронт пламени, переходящий в детонационную волну, через воспламенительную трубку 8 попадает в полость камеры в месте одного из его фокусов. Изделия 6, расположенные в области другого фокуса, подвергаются концентрированному воздействию детонационной и ударной волн.

У

Ё

00

GO vj СО VJ

П р и м е р . В условиях лаборатории ДМетИ проводилось опробование предлагаемой камеры и выполнялся сопоставительный анализ с камерой-прототипом. Внутренняя полость заявляемой камеры была изготовлена в форме эллипсоида вращения. Объем камеры 7 л. В качестве газообразной смеси использовались кислородпропановая смесь. Количество и состав подаваемой смеси контролировались манометром по парциальным давлениям компонентов. Суммарное давление смеси составляло 3 МПа при обработке сплавов железа и 2 МПа сплавов титана. Обрабатываемые изделия подвергались упрочнению. Материал испытываемых изделий: Сталь 45, валковый чугун, титановые сплавы ВТ-3-1, ВТ-5Л. Изделия располагали в области фокуса эллипсоида на специальной подставке. Для срав- нения с прототипом была изготовлена параболическая камера объемом 7 л. Режимы проведения обработки были такими же. После испытаний измерялась микротвердость поверхностного слоя об- рабатываемых изделий на прибореПМТ- 3. Результаты испытаний сведены в таблицу.

.

0

5 0 5

Из приведенного анализа установлено, что заявляемая форма камеры позволяет получить изделия с равномерно упрочненным поверхностным слоем и микротвердостью в 1,5 - 5 раз больше, чем в прототипе, т. е. заявляемое устройство позволяет повысить эффективность процесса и равномерность обработки изделий. Годовой экономэффект от использования заявляемого изобретения ориентировочно.соста- вит34-50тыс. руб.

Фор мула изобретения Устройство для термической обработки изделий, содержащее герметизируемую камеру с окном для загрузки выгрузки изделий с внутренней полостью, выполненной в виде фигуры вращения кривой второго порядка, узел поджига, инициирующий элемент, размещенный в фокусе камеры, и приспособление для размещения изделий, 6.т л и чающее с я тем, что, с целью повышения качества обработки изделий за счет концентрации энергий взрыва, внутренняя полость камеры выполнено в виде эллипсоида вращения, а инициирующий элемент и приспособление для размещения- изделий размещены в противолежащих фокусах камеры.

Сущность изобретения: в устройстве, содержащем герметизируемую камеру с окном загрузки - выгрузки, узел поджига, инициирующий элемент и приспособление для размещения изделий, внутренняя поло,сть камеры выполнена в виде эллипсоида вращения, а инициирующий элемент и приспособление для размещения изделий размещены в противолежащих фокусах камеру. 1 ил. 1 табл.

Материал

Заявляемое устройство

Сталь 45

Микротвердость 9000 МПа, равномерно оплавленный слой толщиной 0,7 мм

Титановые сплавы

Микротвердость 21000-26000 МПа, равномерно оплавленный слой толщиной 0,8 мм

Валковый чугун

Микротвердость 15000-17000 МПа, равномерно оплавленный слой толщиной 0,7 мм

Прототип

Микротвердость 5000-7000 МПа, оплавления выпук- . лых участков поверхности на глубину до 0,3 мм

Микротвердость 3000:5000 МПа, оплавления выпуклых участков на глубину 0,5 мм

Микротвердость 2400-11000 МПа, неравномерный оплавленный слой толщиной 0,3-0,7 мм i