Спосіб захисту заготівок від зварювання при нагріванні перед обробкою тиском

Спосіб захисту заготівок від зварювання при нагріванні перед обробкою тиском, який включає 3 В двошарових покриттях при низьких температурах захист від окислення відбувається за рахунок легкоплавкого верхнього шару, а при високих температурах він перетворюється на рідкотекучий розплав, який створює при взаємодії з нижнім шаром щільне покриття. Проте даний спосіб забезпечує захист заготівки від окислення тільки верхньої її поверхні. А оскільки бічні грані заготівки не захищені двошаровим покриттям, вони піддаються окисленню в процесі нагрівання, що приводить до їх зварювання. Крім того, реалізація відомого способу приводить до погіршення нагрівання металу випромінюванням, оскільки ступінь чорноти поверхні заготівки з покриттям зменшується майже в два рази, що вимагає додаткового часу на нагрівання заготівки, посилюючи зварювання. Також використовування відомого способу супроводжується великою витратою матеріалу для покриття, що приводить до виділення токсичних газів, дефектів при прокаті і підвищення вартості металу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу захисту заготівок від зварювання при нагріванні перед обробкою тиском, в якому за рахунок технологічних особливостей забезпечується можливість механічного руйнування плівки оксиду заліза, що утворилася на контактуючих гранях сусідніх заготівок при нагріванні, що приводить до запобігання зварювання заготівок. Поставлена задача вирішується тим, що в спосіб захисту заготівок від зварювання при нагріванні перед обробкою тиском, який включає послідовне переміщення заготівок в робочому просторі печі по зонах, їх нагрівання до температури, необхідної для обробки тиском, згідно корисної моделі в процесі переміщення заготівок у високотемпературній зоні печі здійснюють почергове одноразове послідовне підведення поздовжніх граней заготівки на висоту від подини печі, рівну 0,15 - 0,20 товщини заготівки. Суть способу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показано положення заготівок перед надходженням у високотемпературну зону печі; на Фіг.2 - положення заготівок у високотемпературній зоні. Де: 1 - заготівка, 2 - металева пластина, 3 - робочий шар подини, 4 - ізоляційний шар подини. Приклад. Практичну реалізацію запропонованого способу і перевірку його ефективності здійснювали на лабораторному стенді, обладнаному нагрівальною піччю з газовим пальником, штовхачем, теплообмінником для нагрівання повітря, що подається вентилятором в газовий пальник. 55703 4 В робочий шар 3 подини, на початку і в кінці високотемпературної зони, встановлювали дві металевих пластини 2 з жароміцної сталі (Фіг.1). Пластини виконані з двома пологими схилами для плавного переміщення заготівки і встановлені ближче до бічної поверхні печі так, що наїжджаючи на пластину 2 однією поздовжньою гранню заготівка виступає над поверхнею подини на 10 мм (Фіг.2). Заготівки квадратного перетину 50 50 мм і завдовжки 700 мм (обмеження по габаритах печі) в кількості трьох штук подавали в піч і нагрівали в умовах (по температурі, часу нагрівання і складу газової атмосфери) близьких до реальних на 3-х зонних методичних печах металургійного заводу. Після нагрівання трьох заготівок до температури 1220-1240°С (температура високотемпературної зони), при якій сталь, що нагрівається, була схильна до зварювання, заготівки за допомогою штовхача переміщали до пластини 2, орієнтуючи подовжню грань заготівки на частину пластини 2, яка виступає. При цьому утворюється зазор, що становить у верхній частині 5 мм і відбувається руйнування плівки оксиду заліза, що складається в основному з вюстита FeO, що ще не окріпла. Через окислювальну атмосферу печі в зазорі (за даними хімічного аналізу) FeO окислювався до Fe3О4 і навіть до Fe2О3, які мають більш рихлу структуру і не були схильні до зварювання з основним металом навіть при більш високій температурі печі. На лабораторному стенді на зварювання були випробувані зразки заготівок різних марок низько-, середньовуглецевої і легованої марок сталі. У всіх проведених експериментах зварювання не спостерігалося. В зразках з цих же марок сталей, що піддалися нагріванню в лабораторній нагрівальній печі на рівній подині в аналогічних умовах, виявлялося явище зварювання більш, ніж в 50 % випадків. Найбільше зварювання мало місце на зразках з низьковуглецевої сталі. Проведені експерименти показали високу ефективність механічного руйнування плівки оксиду заліза, що забезпечує запобігання явища зварювання заготівок квадратного і прямокутного перетину при їх нагріванні в штовхальній методичній печі, в якій заготівки тісно стикаються одна з іншою бічними поверхнями. Пропонований спосіб може бути використаний в штовхальних печах безперервної дії, де заготівки рухаються по глісажним трубам або монолітній подині, що дозволяє забезпечити безперервну роботу агрегату. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 55703 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601