Том 2. Технология (1041447), страница 33
Текст из файла (страница 33)
1?.2. Последовательность сборочно-сварочных операций прн изготовлении< станины пресса тур и изготовленных из сталей, сохраняющих высокие пластические свойства в зоне термического влияния, можно ограничиться проведением высокого отпуска. При более жестких условиях сварную деталь для улучшения свойств сварных соединений обычно перед высоким отпуском подвергают нормализации. Точность размеров: станин и рам в основном обеспечивается последующей механической обработкой. 179 Характерными примерами сварных валов большого размера могут служить валы крупных турбин.
Конструкция валов гидравлических турбин проста — это массивная труба с одним или двумя фланцами. Заготовки обечаек обычно получают ковкой, заготовки фланцев — ковкой или иногда в виде стальных отливок. Так, валы Красноярской ГЭС (рис.
17.3) выполнены нз кованых заготовок из стали 25ГС. На сборку среднего стыка обечайки 2 поступают после черновой механической обработки с припуском 20 мм на ,7 л Рис. 17.3. Схема вала турбины Рис. 17.4. Установка с дублирующими головками для электрошлаковой сварки кольцевых швов: 1 — тележка; я — колонна; а — сварочные головки; 4 — механизм переброса головок; 6 подвеска креплении ползуна 180 последующую механическую обработку по внешнему и внутренне- . П и сборке кольцевого стыка длинных валов необходимо предусматривать некоторый излом оси в месте стыка с целью компенсации неравномерной поперечной усадки по пери- .
Поэтому сборка стыка под электрошлаковую сварку выполняют с переменным зазором: 33 мм под кармано д ом ля наве- ове н той на 90' от дения сварочной ванны и 38 мм в плоскости, пов р у кармана в направлении вращения. После выполнения среднего стыка сваренные обечайки проходят высокий отпуск и подвергаются промежуточной механической обработке. Затем выполня- Я аот сборку и сварку стыков с фланцами 1 и 3. Чистовую механическую обработку производят после нормализации и высокого отпуска.
При выполнении кольцевых стыков с весьма большой площадью сечения трудно обеспечить непрерывность процесса сварки от начала до заварки замка. Такая непрерывность необходима как из соображений качественного выполнения шва (при нарушении процесса неизбежно возникновение несплавления кромок и возможно образо- .ню ванне трещин), так н соблюдения размера и направления ожидаемой сварочной деформации Х излома осей стыкуемых деталей. Так как сварка может длиться десятки часов, то возникает опасность отказа аппаратуры и прежде всего выхода из строя мундштуков, направляющих Рис.
17.5. Сварной ротор газо- вой турбины электродную проволоку в сварочную ванну. Сменить мундштуки без остановки процесса невозможно, поэтому для сварки кольце.вых швов с большой площадью сечения используют специальную ( . 1?.4) с двумя дублирующими сварочнымч головками. При выходе работающей головки из строя ее место тотчас занимает вторая головка и процесс сварки прерывается лишь на весьма непродолжительное время. Валы газовых и паровых турбин изготовляют из жаропрочных сталей, что затрудняет получение заготовок большого размера с помощью литья и ковки. Поэтому крупные валы сваривают из поковок относительно небольшого размера и простой формы.
Так, 181 Рис. 17.6. Конструкция стыка кольцевого соединения вала ротора турбины Рис. 17.7. Схема сварки рото- ра газовой турбины на рис. 17.5 показан ротор газовой турбины, составленный из отдельных дисков 4 и концевых частей 8 и 5. При разработке конструкции и технологии изготовления подобных изделий основными требованиями являются жесткое ограничение сварочных дефо маций искривления продольной оси ротора и получение надежного проплавления швов при их односторонней сварке.
Необходимость соблюдения жесткого допуска на искривление продольной оси ротора от сварки вызывается наличием внутренних замкнутых полостей, смещение которых относительно оси вращения вызывает неуравновешенность. При высокой частоте вращения такая неуравновешенность совершенно недопустима, а устранить ее трудно из-за недоступности внутренних полостей для механической обработки. Поэтому необходимы точная сборка и прецизионная технология сварки. Кованые заготовки дисков после механической обработки центрируются относительно друг друга направляющими.
поясками, требуемый размер зазора в разделке обеспечивается постановкой проставок. Собранные элементы плотно стягивают тягами 1 с компенсирующими усадку пружинами 2, и в вертикальном положении ротор подают на сварку. Однопроходная сварка не может обеспечить симметрии сварочных деформаций из-за неравномерности поперечной усадки по периметру кольцевого шва, поэтому сварку выполняют многослойно .
й. лныи провар в корне шва достигается специальной конструкцией разделки или применением остающихся кольцевых подкладок. Оригинальная конструкция стыка показана на рис. 17.6. Посадочная ступенька у собираемых деталей и упорное кольцо из малоуглеродистой стали толщиной 2 мм обеспечивают высокую точность сборки ротора и необходимую податливость стыка при сварке.
Это весьма важно для предупреждения образования трещин в соединении. Притупление разделки шва выбрано из условия получения полного провара корня шва. Специальные наклонные каналы уменьшают жесткость кромок при выполнении корневого слоя и 182 тем самым предотвращают образование в нем трещин, а также обеспечивают лучшие условия для ультразвукового контролясварного соединения.
Первые слои швов выполняют при вращении ротора у от мотора 1 через редуктор 2 (рис. 17.7). Ротор 3 расположен вертикально, чтобы исключить влияние силы тяжести. Обеспечить симметрию сварочных деформаций можно, выполняя каждый корневой шов одновременно двумя или тремя симметрично расположенными сварочными головками 4 вольфрамовым электродом в аргоне.
Затем в этом же положении ряд слоев укладывают плавящимся электродом в среде СО2. После заполнения той части разделки, кото- Рис. 17.8. Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС рая необходима для обеспечения определенной жесткости ротора, он переносится в центровой вращатель с горизонтальным расположением оси и основную часть разделки заполняют многослойной сваркои под флю флюсом в нижнем положении. Такая технология позволяет предотвратить искривление настолько, что биение сваренного вала не превышает 0,5 мм на длине 5 м.
!83 Сварные колеса в тяжелом и энергетическом машиностроении достаточно разнообразны. Среди них рабочие колеса мощных гидротурбин выделяются как размерами, так и сложностью процесса изготовления. Так, например, рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС (рис. 17.8) имеет диаметр свыше 8 м, что намного превышает габарит подвижного состава железных дорог. Поэтому изготовленное целиком в условиях Ленинградского металлического завода колесо от места расположения завода-изготовителя до места монтажа было доставлено водным путем. Рабочее колесо состоит из верхнего и нижнего ободов и лопастей. Последовательность и со держание основных этапов процесса его изготовления показаны на нс.
!7.9. В р . !7.9. Верхний обод выполнен из двух литых заготовок ста альной толщиной 500 мм (рис. 17.9,а) . Отливки проходят али предварительную механическую обработку по всем поверхностям, за исключением поверхности по наружному диаметру.
За ем заготовки собирают в кольцо и устанавливают в вертикальное положение под электрошлаковую сварку, причем для компенсации неравномерности поперечной усадки по .длине шва зазор в нижней части стыка задают в пределах 25 — 27 мм, а в верхней — 50 — 54 мм. После сварки верхний обод подвергают высокому отпуску и передают на меу р отку, где внутреннюю поверхность обода обрабатывают окон- выполняют чательно, а остальные поверхности — с припуском. Лопасти рабоче р чего колеса обеспечивают р бочным кокильной отливкой нз стали 20ГС-Л. Требуемую точи ф ость формы ственном шаблон ру очными и иаплавочными работами с проверкой по просвр у блону н последующей шлифовкой. Для повышения стойкости про- витнв кавита нонн г ц ого износа часть выпуклой поверхности лопастей облнцовывают тонким слое обработан то а л ем нержавеющей стали сваркой взрывом.
После механической сборку. рц, примыкающего к веохнему ободу, лопасти поступают н а Сборка начин р а инается с разметки гладкой внутренней поверхности ве и д у ановку лапастеи по шагу и профилю. Четырнадцать лопастей порх его следовательно устанавливают,на верхний обоч с соблюдением зазора в стык ( у ерху 47 мм) и закрепляют с помощью приварки скоб н технолоы е гических жесткостей (рис. 17.9,б).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
