Файл: Глебовский В.Г. Плавка металлов и сплавов во взвешенном состоянии.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.07.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 1
вий, а с другой стороны, для получения большего интер вала изменения температуры этот сдвиг должен быть наоборот в сторону меньших напряжений. Поэтому не
обходимо |
оптимальное значение £min- |
Это |
подтверж |
|||||||
дается полученными |
характеристиками |
исследованных |
||||||||
индукторов. Во-первых, tain располагается |
в |
области |
||||||||
■повышенных напряжений: для |
А—Б — 200-^300; |
В— |
||||||||
300-Г 400; |
Г—Ж - Г |
400; |
Д —300^350 |
В. |
Во-вторых, |
|||||
значения |
£mln при постоянных размерах d\, d.2 |
и / = |
10 мм |
|||||||
для |
индукторов Б, |
Г, Д |
мало |
отличаются |
друг от |
|||||
друга |
(840, |
-830 и 880°С). Для второй группы |
индукто |
|||||||
ров (Ж, И) |
fmin располагается при более низких значе |
|||||||||
ниях U (обычно <200 В), а температура 'Образца регу |
||||||||||
лируется |
в более широких пределах. Очевидно, |
что при |
конструировании индуктора необходимо учитывать, что на стабильное удерживание металла оказывают боль шое влияние значения d\, число витков щ, а также уве личение плотности намотки т. На основании представ ленного анализа [14] сконструирован индуктор И, для которого интервал рабочих напряжений лежит выше его минимальных значений, поэтому при изменении напря жения капля металла все время находится в центре по тенциальной ямы, а интервал изменения температур до статочно велик (до 400°С). Для индуктора Е возможно достижение температуры 2300 и для индуктора Ж — от
2000 до 2600О|С.
За последние двадцать лет в литературе описано не сколько десятков различных мно-гоівіитковых индукторов. На рис. 31 и в табл. 42 представлено в хронологическом порядке 20 наиболее известных конструкций индукто ров. Классифицировать их по .каким-либо признакам трудно, так как задачи, которые ставили перед собой их авторы, различны.
Отметим, что наибольший вклад в конструиро вание -индукторов сделан в работе [46], где авторы впервые экспериментально определили -ряд их важных характеристик. Далее, в работах [34, 38] эти зависимо сти получили более строгое объяснение и, наконец, в работе [НО] авторы показали методику подбора необхо димого для -исследования индуктора. Остановимся крат ко на технологии их изготовления. Подробно это опи сано в работе [50]. Общим для любых индукторов, в том числе и для ПВО, является то, что материалом для то коведущих частей является красная медь. Остальные
59
Рис. 3!. Схемы многовитковых индукторов, по данным различных исследований (см. табл. 12)
нетоковедущие элементы в целях экономии изготавлива ются из латуни, бронзы и алюминия. В частности, из латуни делают обычно юсе болты, шпильки, гайки и шайбы. Медь используют в виде трубок, пірутков, полос и листов. Для двухвитковых индукторов применяют про филированную трубку, тан как это рационально и в кон структивном отношении с точки зрения электрического режима, а также и для лучшего отвода тепла охлаждаю щей водой. Профилирование медных трубок производят ■с помощью .прокатных валков или волочением. На вал ках трудно получить прямоугольные трубки с малыми радиусами закругления углов в поперечных сечениях. Проще и надежнее попользовать волочение, так как этим путем в результате последовательного обжима в нескольких ручьях можно изготовить всевозможные прямоугольные профили при некотором уменьшении тол щины стенки. Профилирование небольших трубок осу ществляют вручную молотком без каких-либо приспо соблений. Трубку предварительно заливают расплавлен ным свинцом. После застывания его ударами молотка с помощью гладилок изменяют форму трубки. После это го трубку нагревают для удаления свинца. Чтобы со-, гнуть профилированную трубку, ее предварительно от жигают и набивают песком, а потом гнут в холодном состоянии по шаблону. Песок можно заменить свинцом. Для многовнтковых индукторов обычно используют медные трубки малых диаметров (3—5 мм) без предва рительного профилирования. После отжига навивают
•необходимое число витков на деревянном или металли ческом шаблоне. Обычно индуктор для ПВО делают
неразъемным. Эти соединения осуществляют сваркой и пайкой. При изготовлении двухвитковых индукторов обычно используют дуговую сварку в атмосфере аргона, что очень сложно и должно осуществляться квалифици
рованным сварщиком. Приготовление |
імноговитковых |
индукторов требует обычно не сварки, |
а пайки. Ее про |
изводят серебряным припоем и латунью с использова нием в качестве флюса буры. Крепление индуктора к зажимам генератора выполняется с помощью латунных шпилек ,и шайб. Конструкция многовитковых индукто ров обычно выполняется неразъемной, но с отъемным токопроводом. Присоединение индуктора к токоподво дящим шинам осуществляется затягиванием накидных ’ гаек. Обычно на концах трубци индуктора разівальцова-
61
иы конусы, 'которые прижимаются « коническим поверх ностям штуцеров, пірипаяінных к токоподводящим шнна.м. Перед проведением плавок индуктор обычно испы тывают. Такое испытание заключается ів контроле всех размеров токопровода и тщательном осмотре всех мест сварки и пайки. Проверяют наличие и исправность изоляции и болтов, соединяющих между собой то-
•коподводящие шины и места контакта индуктора и ши ны. Индуктор не должен иметь водяных течей, сужен ных и закупоренных мест. После этого проводят опыт ную плавку.
СХЕМЫ УСТАНОВОК
В зависимости от напряжения на индукторе, его кон струкции и необходимых условий технологии и эк сперимента операций все установки для ПВС де лятся на две труппы: с индуктором внутри или вне ре акционной системы. К первой .группе обычно относятся установки, питающиеся от 'генераторов с закалочным контуром и снабженные двухівитковьгми или многовитковыми индукторами всех трех типов при работе в ва кууме или в среде инертного газа. Ко второй .группе от носятся установки с мнотовитковыіми .индукторами, пи тающиеся от генераторов без закалочного контура для работы при атмосферном давлении или небольшом раз режении. Первая установка с двухвитковым индуктором, широко используемая главным образом, для получения образцов для металловедческих .исследований, была опи сана А. А. Фогелем в 1959 г. [5]. В металлической ка мере помещались 'плавильное устройство, поворотный стол с шестью медными изложницами, полочка для хра нения подготовленной шихты и манипулятор.
Впоследствии была разработана двадцатисеми позиционная установка для ПВС [22]. Такая установ ка состоит из высокочастотного генератора, плавильной камеры и вакуумного агрегата. Схема реакционного уст ройства показана на рис. -32. Образец 1 с помощью ма нипулятора 5 помещается в индуктор типа / с токоподводами 3, где происходит плавление металла, его вы держка в вакууме или среде инертного газа. Давление в камере фиксируется мановакуумметром 7, а напуск га за осуществляется через кран 10. Прозрачная заслонка 6 предохраняет стекло смотрового окна 5 от кондѳнса-
6?
Т а б л и іѵа 12
Характеристика различных индукторов
индуктораНомер .рнс.см( 31) |
Характеристика |
|
индуктора |
17*/7; 06**;
а= 25°
2 |
6/4; |
0 |
6; |
|
а = |
90° |
|
3 |
8/8; |
0 |
6; |
|
а = |
25° |
|
4 |
1/1; |
0 |
6 |
5 |
|
8 |
|
6 |
6/2; 0 |
3 мм |
7 7/2, а = 65°
87/1; а = 70°
92/1; а = 35°
10 4/1; а = 55°
Металл
Al, Sn,
Cu
Al, Sn,
Cu
Al, Sn,
Cu
Al, Sn,
Cu
—
Ga, In,
Sb, Pb
—
Ti
T i— Ni
Ti — Co
, |
|
Устойчивость, балл |
|
Подъемнаясила |
балл |
Условия |
|
|
|
Температура ме |
|
|
|
талла, °С |
плавки |
1 |
1 |
-1000 |
На воз |
|
|
|
духе и в |
|
|
|
вакууме |
3 |
1 |
-1000 |
На воз |
|
|
|
духе |
2 |
2 |
|
На воз |
|
|
|
духе |
1 |
1 |
|
— |
2 |
2 |
|
— |
3 |
2 |
|
В атмос |
|
|
|
фере во |
|
|
|
дорода |
|
|
|
или азота |
3 |
2 |
|
» |
3 |
2 |
— |
— |
1 |
1 |
— |
— |
3 |
2 |
1670 |
В атмос |
|
|
|
фере |
инертного
газа
11 3/1; а = 60° |
Ag, Al, |
3 2 |
Выше 1600 То же |
|
Cu, Fe, |
Ni |
|
63
Номериндуктора (см. рис31). |
Характеристика |
|
индуктора |
||
|
|
|
12 |
9/3; 0 |
3 мм; |
|
а = |
60° |
13 |
5/2; 0 |
3 мм; |
|
а = |
70° |
14 |
3/2; 0 |
3 мм; |
|
а = |
65° |
156/6; 0 4
163/1
17 |
4/1; |
0 |
4; |
|
а = |
65 |
|
Металл
Fe
Fe
Fe
—
—
Al, Cu,
Zr, V,
Nb, Mo,
Ta, W
|
|
П р о д о л ж е н и е |
табл. 12 |
, |
|
Устойчивость, балл |
|
Подъемнаясила |
балл |
У с л о в и я |
|
|
|
Температура ме |
|
|
|
талла, °С |
плавки |
3 |
2 |
2400—2700 |
В атмос |
|
|
|
|
|
фере |
|
|
|
|
инертного |
|
|
|
|
газа |
3 |
2 |
2000—2400 |
То же |
|
3 |
2 |
1650—2000 |
» |
|
2 |
2 |
|
|
— |
3 |
2 |
|
|
— |
|
|
А1—800-7-1000 |
На воз |
|
|
|
|
|
духе |
|
|
12004-1500 В вакуу |
||
|
|
|
|
ме |
|
|
Си— 1600 |
На воз |
|
|
|
|
|
духе |
3 |
3 |
|
1900 |
В вакуу |
|
|
|
|
ме |
|
|
Zr—2100 |
В вакуу |
|
|
|
|
|
ме |
|
|
Nb ■) |
около |
В вакуу |
|
|
|
|
ме |
|
|
Mo) |
/ пл |
В вакуу |
|
|
Та, W— 3000 |
ме |
|
|
|
В вакуу |
||
|
|
і |
|
ме |
18 |
5/1; |
0 4; |
Al, |
Cu, |
Zr, 2 |
3 |
То же |
В вакуу |
|
а = |
60° |
V, |
Nb, |
Mo |
|
|
ме |
|
|
|
Ta, W |
|
\ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
64