SU858549A3 - Резак дл механизированной огневой зачистки отдельных дефектов на поверхности металлического тела - Google Patents

Description

(54) РЕЗАК ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ОГНЕВОЙ ЗАЧИСТКИ

ОТДЕЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТЕЛА

Изобретение относитс  к газопла- манной обработке металлов и может бы использовано в металлургической промышленности . Известно устройство дл  механизированного удалени  отдельных дефектов с поверхности слитка, содержащее резак дл  огневой зачистки и сопла дл  подачи воды под давлением flj. Известен также датчик дл  механизированной огневой зачистки отдельных дефектов на поверхности металлического тела, содержащий корпус с соплом, ширина выxoднo o сечени  которого больше высоты 23. Недостатком известного устройства  вл етс  образование заусенцев на кр ках. полосы после ргГбочего прохода. Под зауЬенцем понимаетс  тонкий подтек или слой чистого или слегка оксицированного металла, затвердевшего на границе зачистного прохода по поверхности металлической заготовки. П ред прокаткой такие заусенцы должны быть сн ты, так как они станов тс  причиной по влени  дефектов. Заусенцы образуютс  TciM, где поток расплав ленного металла, направл емый из зоны первичной реакции зачищающей стру ей кислорода, затвердевает и сцепл етс  с основным металлом заготовки, что обычно происходит на кра х зачистного прохода. Цель изобретени  - предотвращение образовани  заусенцев. Указанна  цель достигаетс  за счет того, что выходное сечение сопла выполнено с высотой сечени  постепенно уменьшающейс  до нул  на зго кра х , максимальна  высота выходного сечени  сопла расположена Б середине указанного сечени , причем выходное сечение выполнено в форме параллелограмма , отношение ширины выходного сечени  сопла к его -максимальной высоте находитс  в пределах хэт 4:1 до 20:1, выходное сечение сопла выполнено в виде среднего участка с параллельными верхней и нижней кромками и двух крайних участков, а отношение ишрины крайних участков к их высоте находитс  в пределах от 2:1 до 10:1. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид/ на фиг,2 - сопло , общий вид; на фиг.З - 12 - варианты выполнени  вьлходного сечени  сопла дл  режущего кислорода, на фиг.13 - стальной сл б, подвергающийс  огневой зачистке с применением обычного сопла, вид сверху; на фиг.14

сечение А-А на фигЛЗ; на фиг. 15 стальной сл б, обработанный согласно предлагаемому способу вид сверху на фиг. 16 - сечение на фиг, 15; на фиг.17 и 18 - графики зависимости ударного давлени  (измеренного вдоль горизонтальной оси выходного отверсти  сопла: от рассто ни  (относительно вертикальной оси выходного отверсти ) дл  обеспечени  соответственно свободного от заусенцев и создающего заусенцы реза. Показана также глубина зачистки, соответствующа  каждому из графиков.

Резак 1, имеющий возможность некоторого перемещени  относительно обрабатываемого издели  2 (фиг.1 и 2), содержит сопло 3 дл  режущего кислорода , ширина N выходного сечени  котрого больше, чем его высота Н.

На фиг.4 и 5 показаны модификации этой формы, которые также обеспечивают получение свободного от заусенцев реза. Высота выходного сечени  Н сопла (фиг.4) линейно убывает до нул  вдоль верхней кромки, в то врем , как вдоль нижней кромки высота Н убывает нелинейно, поскольку нижн   крока представл ет собой однородную планую кривую. Верхн   и нижн   кромки выходного сечени  сопла (фиг.5) выпонены в виде плавных кривых. Во всех случа х отношение ширины сечени  W к его высоте Н должно оставатьс  в пределах 4:1 до 20:1, что обеспечивает требуемый, лишенный заусенцев, рез.

На фиг.6 - 8 представлены другие форгны выходных сечений резаков дл  огневой зачистки, в которых длина верхней или нижней кромок равна ширине речени  W. На фиг.6 и 7 показаны треугольные выходные сечени  сопла, у кфторых высота Н максимальна в средней части и уменьшаетс  до нул  по кра м ширины N. Дл  обеспечени  свободного от заусенцев реза треуголные сечени  должны иметь отношение шрины к высоте около 12:1. Однако экспериментально доказано, что это соотношение может измен тьс  в пределах от 4:1 до 20:1 с обеспечением удовлетворительных ре;3ультатов.

На фиг.8 показано выполнение сопла , в котором высота сечени  выходного отверсти  Н не уменьшаетс  плавно от середины к его кра м, а такое уменьшение имеет, место лишь в крайних участках на рассто нии Ь от краев отверсти . Таким образом, выходное сечение отверсти  состоит из среднего участка, на прот жении которого высота Н посто нна, и двух прилегающих к нему крайних участков, где высота постепенно уменьшаетс  до нул  по кра м.

При этом отношение Ь:Н становитс  более важным, чем отношение W:H. Дл  сечени  с максимальной высотой 6,5мм

наилучшим найдено отношение Ь : Н 6 :1. При значительно больших или меньших величинах Н;оптимальное отношение Ь:Н следует определ ть экспериментально. Наиболее эффективные отношени  Ь:Н наход тс  в пределах от 2:1 до 10:1.

На фиг.9 и 10 показаны формы сечений выходных отверстий сопел, в . которых уменьшение высоты сечени  имеет место в крайних участках на длине -бив которых высота Н средних участков может быть или посто нной , или измен тьс  в ограниченных пределах, без создани  заусенцев по границам зачистного реза. Высота выходного сечени  может убывать до нул  линейно (фиг.9), или же уменьшатьс  одинаково с обеих сторон в крайних участках, но не по линейному закону (фиг.10). При предпочтительной высоте ,5 мм относительное отношение Ь:Н должно находитьс  в пределах от 2:1 до 10:1.

У отверсти , форма которого показана на фиг.11, максимальна  высота Н уменьшаетс  неодинаково и не линейно , а ступенчато до тех пор, пока величина ее не достигнет нул . Хот  зачистна  реакци  в этом случае получаетс  не такой стабильной по сравнению с реакций, создаваемой наконечником с выходным отверстием, имеющим фому параллелограмма, тем не менее и здесь может быть получено требуемое уменьшение интенсивности потока кислорода Б направлении к его кра м которое обеспечит лишенный заусенцев рез, имеющий меньшую ширину, чем ширина выходного сечени  сопла. Точно так же дл  получени  потока соответствующей конфигурации, создаваемой соплом, имеющим форму Параллелограмма, можно распо/ ожить р дом друг с другом в определенном пор дке набор тонкостенных трубок разного диаметра с уменьшением его от середины к кра м (фиг.12К Как и в отверстии, изображенном на . фиг.11, эта форма не  вл етс  предпочтительной , тем не менее она способна обеспечить свободный от заусенцев зачистной рез.

Устройство работает следующим образом .

На предварительно нагретый до температуры воспламенени  участок поверхности обрабатываемого издели  2 через сопло резака 1 подают струю режущего кислорода и начинают перемещать резак 1 относительно обраб атываемого-издели  2.

Claims (6)

1. Нормальные профили ударных давлений дл  образующего и не образующего заусенцы зачищающего потока показаны на фиг.17 и 18. Величины ударных давлений измер лись вдоль горизонтальной оси выходного отверсти  сопла. Профиль потока А (фиг.17) характеризует ударное давление (или поток), образуемое соплом, имек дим выходное отверстие , изображенное на фиг.4, т.е. отверстие, которое создает рез, свободный от заусенцев. Этот наконечник имеет ширину 152 мм и максимальную высоту в средней части 13 мм. Точечную огневую зачистку детали выполн ли с использованием такого наконечника при скорости зачистки 9 м/мин и угле ЗО между осью сопла и поверхнос тью издели . Сопло располагали на рас сто нии 35 мм от поверхности издели  если измер ть от горизонтальной оси отверсти . Рабочие услови  соответствовали профилю потока А, при котором входное давление кислородного наконечника было равно О,42 кг-см, расход потока был равен 20,5 м/мин кислорода при и 10,3 кг/см, при этом коэффициент oкJИcлeни  металла был равен 0,313 м кислорода на кг сн то го металла. Отличительной особенностью зачистной струи  вл етс  то, что интенсивность потока постепенно умен шаетс  от середины профил  А к кра м что обеспечивает получение свободного от заусенцев реза,который имеет ширину 122 мм и глубину 10 мм. Ширина реза значительно меньше ширины выходного отверсти . В отличие от описанного, профиль С (фиг.18), полученный при использовании круглого сопла внутренним диаметром 52 мм,  вл етс  типичным дл  профил  потока, создаваемого обычным зачистным соплом, и в нем интенсивность потока резко уменьшаетс  до нул  по кра м его, образу  ребра неокисленного металла или заусенцы п кра м реза (фиг.13 и 14|. Огневую зачистку детали выполн ли тем же соплом при той же скорости и угле наклона, как при выполнении рез на фиг.17, при этом входное давление кислорода было равно 32 мм вод ного столба, расход кислорода ,7 мЗ/мин и коэффициент окислени  составил 0,307. Полученный рез имеет ширину 200 мм и глубину 6 мм, что значительно больше ширины выходного отверсти  сопла, причем вдоль границ реза по вились заусенцы. При зачистке издели  2 в соответ ствии с предлагаемым способом фиг. 16) образование заусенцев металлом, дуваемым из зоны зачистной реакции, рактически полностью устранено, блаодар  чему получен рез, имеющий гладий профиль. Формула изобретени  1.Реэак дл  механизированной огневой зачистки отдельных дефектов на поверхности металлического тела, содержащий корпус с соплом, ширина выходного сечени  которого больше высоты, отл ичающийс   тем, что, с целью предотвращени  образовани  заусенцев, выход- . ное сечение сопла выполнено с высотой , постепенно уменьшающейс  до нул  на его кра х.
2. 2.Резак по п,1, отличающий с   тем, что максимальна  высота выходного сечени  сопла расположена в середине указанного сечени .
3. 3.Резак по п.1, отличающий с   тем, что выходное сечение сопла выполнено в форме параллелограм ,ма.
4. 4.Резак по п.1, отличающий с   тем, что отношение ширины выходного сечени  сопла к его максимальной высоте находитс  в пределах от 4:1 до 20:1.
5. 5.Резак по п.1, отличающийс  тем, что выходное сечение сопла выполнено в виде среднего участка с параллельными верхней и нижней кромками и двух крайних участков.
6. 6.Резак по п.5, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что отношение ширины крайних участков к их высоте находитс  в пределах от 2:1 до 10:1. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка Японии № 46-14125, кл. 12 В 5, 15.04.71. 2 Авторское свидетельство СССР 302193, кл. В 23 К 7/06, 22.12.69 (прототип).

   Щ

   Щ

   Фил. 5

   Фм.4

   Ри«5

   Фч -В

   f F

   Фие.З

   ФмлП

   А-Д,

   (/«. 7V

   -Г

   JL4

   V-У