Измерение температур при ковке и термической обработке

01.06.2018
Точность измерения температур печи и нагреваемого инструмента зависит как от качества применяемых приборов и обращения с ними, так и от правильной установки их d печи.

Для замера температур при ковке применяют: при нагреве в печи в зоне температур до 1000° термопары, а в зоне высоких температур (в сварочной камере) и в процессе ковки — переносные оптические пирометры. Замер температур с учетом поправки в показаниях пирометра производят: 1) при выдаче слитков и заготовок из сварочной камеры печи — по цвету стенки печи, 2) в начале ковки и в конце ковки — по цвету металла. Результаты измерений записывают в журнале контроля температур ковки.

При наварке резцов в очковой печи производят систематическое измерение температур в сварочной камере оптическим пирометром три-четыре раза в смену.

При нагреве для закалки быстрорежущей стали в пламенной печи замер температур производят оптическим пирометром систематически, причем один-два раза в смену показания пирометра проверяют по термопаре. Во избежание быстрого выхода термопары из строя при высоком нагреве в печи (1240—1300°) ее не следует держать в сварочном пространстве более 5 мин. при каждом замере, ограничиваясь быстрой проверкой показаний пирометра.

При нагреве для закалки быстрорежущей стали в соляной ванне измеряют температуры радиационным пирометром (ардометром). Необходимо учитывать, что ардометр указывает температуру зеркала ванны. Поэтому надо обеспечить сдувание паров соли с зеркала ванны, искажающих показания прибора, и помещать инструмент для нагрева на определенном уровне ванны, примерно не ниже 10—20 мм от поверхности. Показания ардометра систематически проверяют по термопаре в таком же порядке, как при нагреве в пламенной печи.

В остальных случаях нагрева замер температур производят термопарами.

При выборе типа термопар можно руководствоваться указаниями табл. 76.

Для того чтобы показания термопары не искажались в результате излишнего нагрева холодного спая, термопары должны иметь компенсационные провода.

Показания термопар и пирометров, установленных в цехе, не реже одного-двух раз в неделю проверяют по показаниям контрольной термопары, хранящейся в лаборатории завода. Результаты проверки устанавливают отклонение показаний стрелки гальванометра на шкале от фактической температуры и приводятся в специальной справке, подписываемой лабораторией завода и хранящейся вместе с гальванометром. В справке указывают дату проверки прибора и величину отклонения стрелки гальванометра.

Для того чтобы замер температур по контрольно-измерительным приборам позволял максимально близко определять действительную температуру нагрева изделий, необходимо учитывать перепад между температурой печи и фактической температурой изделия.

Температуры, указываемые в литературе и в технологических инструкциях для ковки и термической обработки, обычно предусматривают фактическую температуру, которая должна быть достигнута в нагреваемом металле. Между тем в большинстве случаев оптические пирометры и термопары показывают температуру окружающей среды, меняющуюся в зависимости от места их установки.

Минимальный перепад между температурами нагревающей среды и изделия имеет место при нагреве в свинцовой, соляных и масляных ваннах. Практически при термической обработке инструмента в цеховых условиях значениями этого перепада можно пренебрегать и считать, что температура ванны и температура нагреваемого инструмента равнозначны, если инструмент помещается в ванне на том же уровне, как и горячий спай термопары, а выдержка достаточна для прогрева.

Наибольший перепад температур имеет место при нагреве в пламенных, а также в некоторых электрических печах. Абсолютные значения этого перепада могут достигать 50—60°, например, при нагреве инструмента в закрытых ящиках. Поэтому величину перепада температур надо определять экспериментально для каждой конкретной печи, работающей в цехе, и стремиться к тому, чтобы значения перепада в каждой печи были максимально постоянными, приближались к действительной температуре загруженного в печь инструмента, а нагрев инструмента был равномерным. Для этой цели необходимо:

1. Установить постоянное место горячего спая термопары по отношению к нагреваемому инструменту; как общее правило, следует помещать термопару над нагреваемым инструментом примерно не выше 40—50 мм; в этом случае термопару надо устанавливать каждый раз после загрузки очередной партии инструмента и вынимать ее из печи перед выгрузкой инструмента.

При нагреве одновременно нескольких крупных изделий, например, больших штоков, рационально устанавливать термопару в зазоре между уложенными в печи штоками, а при нагреве молотовых штампов — между блоками, примерно на половине их высоты.

2) В методических печах надо устанавливать не менее двух термопар.

3. Инструмент или ящики с инструментом не следует размещать непосредственно на подине печи, а необходимо устанавливать на металлических брусьях (высотой 70—100 мм).

4. Если нагрев производят в ящиках, то следует применять узкие или плоские ящики, что не только сокращает продолжительность прогрева, но и обеспечивает более равномерный нагрев инструмента в разных местах ящика.

Определение абсолютной величины перепада температур в данной печи производится замером показаний термопары: а) в месте, избранном для постоянной установки ее в печи, б) путем установки горячего спая непосредственно между загруженными в печь инструментами или в середине ящика. Перепад температур определяется для двух режимов нагрева, например, применяемого при цементации (—900°) и применяемого при отпуске (~ 500°). Поправку к показаниям постоянной термопары, регистрирующей температуру печи, а не нагреваемого инструмента, надо устанавливать для каждой печи и указывать ее в технологической карте.

Перепад температур в кузнечной печи определяют сравнением показаний оптического пирометра, полученных по цвету стенки печи, и термопары, устанавливаемой между нагреваемыми заготовками.

При выполнении длительных термических обработок, например, цементации, закалки и отпуска крупных штампов, газового или твердого цианирования и т. п., необходимо записывать в контрольном журнале результаты измерения температур через каждые 15 мин. Контрольный журнал надо вести отдельно для каждой печи.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: