Воздушно-дуговая зачистка полупродукта

Этот способ зачистки применяется для удаления дефектов глубокого залегания в виде трещин, плен, неметаллических включений и др. на блюмах и заготовках из нержавеющих и жаропрочных сталей. Сущность воздушно-дуговой зачистки дефектов состоит в том, что в месте расположения дефекта при помощи электрической дуги металл расплавляется с последующим выдуванием его струей сжатого воздуха. Электрическая дуга при этом горит между угольным или графитовым электродом (отрицательный полюс) и обрабатываемым металлом (положительный полюс). Струя воздуха подводится к губкам резака и подается параллельно электроду непрерывно в течение всего времени обработки.

При зачистке электрод наклоняют под углом 30 — 60° к поверхности обрабатываемой заготовки. Воздушный поток, подаваемый вдоль электрода, сдувает выплавленный металл вперед и в сторону. Применение кислорода вместо воздуха интенсифицирует процесс зачистки и улучшает качество обрабатываемой поверхности. Для воздушно-дуговой зачистки используют электроды из угля или графита круглые диаметром 4 — 10 мм, прямоугольные - сечением от 30х5 до 30х8 мм, длиной 250 - 300 мм. В первом случае требуется сила тока от 200 до 700 А, во втором - от 1050 до 1250 А, напряжение 35 - 40 В. При зачистке применяют воздушно-дуговой резак РВД-1 конструкции ВНИИавтогена. В качестве источника питания используют сварочные генераторы постоянного тока ПСО-500, ПСО-800, ПСМ-1000.

Тема 1.3 нагрев металла перед прокаткой

Рациональный режим нагрева металла должен обеспечить удов­летворение ряда требований, некоторые из которых входят в про­тиворечие друг с другом. Прежде всего, необходимо обеспечить решение технологической задачи, т. е. нагреть слиток или заго­товку до заданной конечной температуры и довести разность тем­ператур по сечению до регламентированной величины. Стремле­ние осуществить эту операцию по возможности быстрее сопря­жено с повышением скорости нагрева, что влечет за собой увеличение перепада температур по сечению на начальной ста­дии нагрева, когда существует опасность возникновения трещин в металле вследствие термических напряжений. Длительная вы­держка металла при высокой температуре его поверхности, тре­бующаяся для достижения заданной конечной равномерности на­грева, приводит к усиленному окислению поверхности.

Все эти факторы должны быть учтены при выборе режима нагрева металла. Пути решения этих вопросов во многом опреде­ляются тем, насколько велика разность температур, возникающая по сечению нагреваемого тела.

Нагрев металла перед прокаткой осуществляется с целью повышения пластичности металла и уменьшения его сопротивления деформации.

При нагреве холодного металла суммарная продолжительность нагрева состоит из двух основных периодов:

1. Нагрев в области низких температур. Температура до 700С. Назначение - предупреждение образования трещин, что особенно важно для сталей, обладающих малой теплопроводностью и склонных к образованию трещин.

При нагреве металла в области низких температур в нем возникают напряжения:

- термические (вследствие разности температур по сечению металла);

- структурные (вследствие структурных превращений α-железа в γ-железо);

- остаточные (представляют собой напряжения, возникающие в слитках при застывании после отливки).

Суммирование этих напряжений может привести к образованию трещин, раскалыванию слитков и образованию скворечников.

Нечувствительны к скорости нагрева малоуглеродистые стали и профили малого сечения.

2. Нагрев в области высоких температур. Температура более 700С. Основная задача – обеспечить равномерный нагрев металла по всему сечению до заданной температуры.

С целью уменьшения окалинообразования металл следует нагревать с максимально возможной скоростью.

При прокатке недогретых (внутри) заготовок могут возникнуть внутренние разрывы в металле, возможны большой износ и поломка валков. При неравномерном (однобоком) нагреве возможно образование свёртышей при прокатке.

При длительном нагреве в области высоких температур инструментальных сталей (Р18, У8, У9), а также некоторых специальных сталей (ШХ15) возможно обезуглероживание, что приводит к потери твёрдости и режущих свойств.