Способ определения оптимального ре-жиМА МАгНиТО-МЕХАНичЕСКОй ТЕРМООбРА-бОТКи плОСКиХ зВуКОпРОВОдОВ фЕРРОАКуС-ТичЕСКиХ уСТРОйСТВ Советский патент 1981 года по МПК H01L41/22 C21D1/06 

Цель изобретения - повышение про водительности труда при исследовани параметров звукопроводов. , Указанная .цель достигается тем,что в способе определения оятимального режима магнйтомеханической термообр ботки плоских звукопроводов ферроак стических устройств, за5сшочанвдемся разнорежимной магнйтомеханической т мообработке SBykoflposoAOB по длине пропусканием тока через них,в загот ке, имеющей переменную ширину и нагруженной растягивакщей нагрузкой,з меряют величину тока, определяют ег плотность по длине, затем в выделен ном после термообработки из заготовки звукопроводе с одинаковйМ сечением возбуждают ультразвуковые колебания, считывают сигналы в различньис участках звукопровода и определяют зависимости магнитоуЛругих характеристик звукопровода от плотности тока термообработки и величины механической нагрузки. На фиг. 1 представлена заготовка из которой вьщеляют звукопроводы; на фиг. 2 - расположение заготовки при термообработке; на фиг. 3 - схе ма для исследования звукопро дов. Устройство для осущестйлення спо соба содержит контур 1 - 8-8 - 1 заготовки, звукопровод 9, регулируе мый источник 10 электрического ока измеритель 11 электрического тока, обмотку 12 возбуждения ультразвука, формирователь 13 импульсов тока воз буждения, обмотку 14 воэбужйекия маг нитного поля, формирователь 15 ймпул сов магнитного поля, обмотку 16 считывания и осциллограф 17. Заготовка, имеющая переменное сечение по длине, должна иметь отношение наиболее широкой части 2-2, б-б и т.д. к самой узкой 4-4 и т.д. в зависимости от требуемого перепада температуры термообработки, Линии 2-3-4, 4-5-6 и т.д. могут быть прямьши, тогда градиент : температуЕжл будет меняться по гиП.ербрле а могут быть экспоненциальными, параболическими, ступенчатыми, а также любыми другими по желанию эк сперимйнтатора,тогда градиент температуры будет определяться функцией обратной закону изменения сечения. Температура поверхности заготови определяется по формуле 4/ ) ioo где Т - температура поверхности заготовки, С -коэффициент излучения поверх ности; 3 - ток, протекающий по заготовке, А Ь - ширина заготовки, мм; 1i - толщина заготовки, мм; (р) Т - удельное сопротивление обрабатываемого сплава при теглпературе Т, Ом/мм. Если пренебречь изменением удельного сопротивления от температуры и считать его величину постоянной, то можно допустить, что где К - коэффициент пропорциональности, включающий в себя все величины, неизменные в процессе термообработки. Эта формула справедлива для небольих областей Если же учитывать изенение (р)Т , что необходимо для больших областей заготовки, то зависимос ь выразится формулой т.е. будет иметь вид гиперболы. Наиболее узкая часть заготовки 4-4 и т.д. должна быть шире звукопровода. Площадки i-2-2-1 и 7-8-8-7 служат для подсоединения к токопро- . водящим шинам, растягивающая нагрузка прикладываемая по линиям 3-3, 5-5 и т.д., создает градиент механического напряжения, который также определяется как обратная функция от закона изменения сечения заготовки. Механическая нагрузка в совокупности с нагревом способствует получению более oftHopo HoK текстуры и выравнивает внутренние механические напряжения по сечению загртовки. Таким образом в каждом сеченйИ заготовки образуется комбинация из перепада температуры и механического напряжения, не повторяющаяся в других сечениях. Если трапеции 2-3-4-4-3-2, 4-5-6-6-5-4 И т.д. имеют одинаковую форму, то закон изменения температур в них будет повторяться..Однако величины растягивакнпих сил, прикладываемых по линии , 5-5 и т.д., выбирают так, чтобы механические напряжения в сечениях трапеции 2-3-4-4-3-2 не повторя-; лисй в сечениях трапеции 4-5-6-6-5-4, а образовывали непрерывный диапазон. П р и м е р. Допускаем, что сечения 2-2, 6-6, в 3 раза больше сечений 4-4 и т.д. и равны соответственно 0,3 и 0,1 t/iM , а по линии 3-3действует нагрузка 30 тогда механическое напряжение в трапеции 2-34-4 3-2 будет изменяться от 100 в сечении 2-2 л- 300 г/мм в сечении 4-4. Легко подсчитать, что нагрузка в 90 г, приложенная по линии 5-5, создает механич-еское напряжение в сечении 6-6 300, а в сечении 4-4 -900 г/мм Таким образом, получен непрерывный диапазон механических нагрузок от 100 до 900 г/мм в двух трапециях. Аиалогично нагружают последующие трапеции.Следует отметить, что сечение 4-4 имеет две величины механических напряжений, аналогично будет и в сечении 6-6 и ему подобных. Однако по линиям 4-4, 6-6 и т.д. осуществляют жесткое крепление заготовки к поддерживакадему приспосо&лению, поэтому различные механические напряжения слева и справа от этого сечений будут влиять друг на друга.

Зигзагообразное размещение заготовки при термообработке, как показано на фиг. 2, позволяет прикладывать к заготовке растягивающие нагрузки заготовку большой длины помещать в малые объемы и в одинаковых по. форме заготовках, именвдих одиваковг ю температурные поля, создавать различные механические напряжения. Закрепление заготовки по линиям 4-4, 6-6 и т.д. осуществляют через изоляторы во избежание замыкания тока термообработки на корпус. Растягивающее : напряжение создают подвешиванием грузов на изгибы по линиям 3-3, 5-5 и т.д. к стержням.

При термообработке пропусканием электрического тока основным измеряемым параметром является велич-ина ток измеряемая измерителем 11.электрического тока, а необходимую величину . тока создают регулируемым источником 10 тока.

Измерение величины тока и. сечения заготовки ос5лцествляют с высокой точностью, во много раз превьшаивдей точность измерения температуры спектропарами или другими методами. Кроме того, измерение тока не требует визуаЛьного наблюдения за заготовкой и позволяет проводить термообработку в закрытых камерах, которые дешевле и проще в изготовлении по сравнению (.с камерами, имеющими иллкмннаторы. . Измерение величины тока тожйО. Проводить дистанционно, запись результатов измерения автоматизировать. Легко осуществить автоматизацию процесса управления т-оком термообработки по заранее составленной программе и задавать быстроменянадиеся режимы, которые не в состоянии обеспечить человек-оператор.

Плотность тока вычиляют по фО1 4уле.1

ъ1Г :

где я - постоянная и задается толиданой проката, а изменение TO ширива 8 заготовки задают в виде функции от ДЛИНЫ

t)--(E).

таким образом, ширина заготоЬкй и плотность тока однозначно связаны; з.ависимостью

-. JLi-JL- L .

- 1гъ:ti ш)

и являются функцией длины.Аналогично рассчитывают величину MexaHShiecкого напряжения.

Размер звукопровода 9, выделяемого из заготовки, выбирают с учетом конструкции ферроакустического устройства, для которого он пред-, назначается. Выделение звукопро- вода, .как правило, производят фото«литографическими методами и травлением, так как механическая резка нежелательна из-за деформации звукопровода и низкой точности соблюдения размеров. Звукопровод 9 исследуют путем возбуждения на конце ультразвуковых колебаний с помощью обмотки 12 возбуждения, питаемой от формирователя 13 шлпульсов тока возбуждения, причем возбуждение ультразвука проводят

5 эталонным преобразователем, чтобы точно знать параметры ультразвука, вводимого а звукопровод. При считывании сигналов, возбуждаемых в звукопроводе ультразвуковыми колебаниями

0 основное внимание обра1цают на гивплитуду считываемых сигналов и соотношение сигнал помеха . Оба параметра важны и должны быть не ниже величины, определяемой конструкции ферроакустического устройства и условиями его

5 эксплуатации. Исслелование звукопровс) да проводят эталонными катушками, чтобы условия проведения не менялись. Обмотка 14 возбуждения магнитного поля, запитываемая от

0 формирователя 15 импульсов магнитного поля, служит для записи сигналов, а обмотка 16 считывания и осцилограф 17 служат для измерения величины считываемых сигналов. Обмотка 16 считыва5ния обмотка 14 возбу)енкя магнитного поля и обмотка 12 возбу5вдения ультразвука не должны менять взаимного расположения, т,е, закреплены жестко, а в процессе измерения пере0мещают 3ByKOqpOBOfl 9. После исследования звукопровода расчетнь путем определяют какой режим термообработки дает для данного материала эвуко - провода оптимальные величины считываемых сигналов и соотношения сигнал/

5 (томеха. Параметры термообработки,дающие оптимальные свойства эвукопровода а короткой зоне, можно исследовать более тщательно, придав соответствукааук фОЕЯлу заготовке, применив расс0читанную плотность тока термообработки и приложив нужную механическую нагрузку.

Предлагаемый способ можно использовать для массового изготовления

5 звукопроводов, магнитоупругие характеристики которых должны меняться по длине. При этом ширину заготовки увеличивают до размеров, достаточных для вьщеления нужного числа авукопроводов, а закон изменения ширины заго0товки задают расчетом.

Формула изобретения

Способ определения оптимального магнитомёхаяичёской термообработки плоских звукопроводов ферроакустических устройств, заключающийся в разнорежимной магнитомеханической тер мообработке эвукопроводов по длине пропусканием тока через них,о т л ичающийся тем,что,с целью no-i вышения производительности труда при исследовании параметров.звукопроводов Э заготовке, имеющей переменную ширину и нагруженной растягиваквдей нагрузкой, замеряют в.еличину тока, опре деляют его плотность по длине, затем в вьаделенном после термообработки из заготовки звукопроводе с одинаковы сечением возбуждают ультразвуковые колебания, считывают сигналы в различных участках звукопровода и определяют зависимости магнитоупругих характеристик звукопровода от плотности тока термообработки и величины механической нагрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 352950, кл. С 21 D 1/12,29.09.71. 2.Патент Японии 49-9284, опублик. 04.03.74 (прототип).