Курсовая работа: Паровая турбина
2.Нормализация 10700 С и 4 часа охлаждения на воздухе.
3.Закалка 10100 С.
4.Отпуск 6700 С с охлаждением в печи в течение 20 часов.
Сталь 20Х3МВФ чувствительна к термическому циклу сварки, в результате чего металл околошовной зоны обладает малой пластичностью и вязкостью в исходном (без отпуска) состоянии после сварки.
Температура подогрева при сварке стали 20Х3МВФ, оказывает большое влияние на сопротивляемость металла околошовной зоны образованию и развитию трещин. Наиболее благоприятной температурой подогрева для данной стали является Т=150-2300 С. Обычно температуру предварительного подогрева при сварке соединений ротора принимают 3500 С и снижают ее (сопутствующий подогрев) до 2000 С.
Наиболее эффективной возможностью обеспечения максимальной пластичности и вязкости металла околошовной зоны создает, высоки отпуск после сварки ротора при Т=6500 С.
Высокий отпуск необходим также для снятия внутренних напряжений после сварки.
3. Анализ вариантов и выбор способов сварки с учетом особенностей свариваемых деталей.
Современная сварочная техника располагает большим количеством самых разнообразных способов сварки, позволяющих сваривать всевозможные металлы и сплавы.
Выбор того или иного способа сварки производиться с учетом ряда факторов, главными из которых являются:
- свариваемость металла;
- толщина металла.
Свойства свариваемого материала в ряде случаев имеют определенное значение в выборе способа сварки и, иногда, существенно ограничивают число возможных способов.
Существенную роль при выборе вида сварки играет толщина свариваемых деталей. При сварке тонкостенных деталей, для обеспечения требуемой величины проплавления и удовлетворительного формирования шва, нет необходимости, стремится к применению мощного источника тепла.
При сварке кольцевого шва ротора паровой турбины необходимо заварить U-образную разделку высотой 66 мм. Величина «замка» разделки составляет 4 мм.
Всю разделку можно было бы заварить ручной дуговой сваркой, но нам необходимо получить очень качественное соединение и автоматизировать процесс сварки ротора.
Сварка «замка» осуществляется аргонодуговой сваркой в 3 прохода. Автомат для этой сварки разработан на Калужском Турбинном Заводе. Первый и второй проход осуществляется без присадки, а третий с присадкой в виде сварочной проволоки Св08Г2С диаметром 2 мм по ГОСТ 2246-70.
При использовании неплавящегося вольфрамового электрода нет разбрызгивания металла, как основного, так и присадочного. В целях защиты сварного шва используют поддув аргона с обратной стороны шва.
После сварки «замка» можно было бы заварить разделку автоматической сваркой под слоем флюса. Так было бы быстрее и экономичнее, но одним из основных параметров при сварке ротора является величина боя, который не должен превышать 0,3 мм. Разделку можно заварить аргонодуговой сваркой на высоту 10-12 мм. Сварка начинают со стороны, где величина боя достигает своего максимального значения. То есть происходит как бы смягчивание сварного шва.
Преимущества аргонодуговой сварки.
1. отсутствие необходимости в применении флюсов, в связи, с чем отпадает необходимость в очистке швов от шлака;
2. высокая степень концентрации источника тепла, способствующая уменьшению коробления изделия;
3. низкая стоимость защитного газа;
4. возможность наблюдать за открытой дугой в процессе сварки;
5. возможность сварки в любых пространственных положениях.
После охлаждения сварного шва мы можем смело заварить оставшуюся часть разделки автоматической сваркой под слоем флюса, т.к. величина заварки аргонодуговой сваркой на высоту 10-12 мм будет гарантировать нам минимальную величину боя.
Автоматическую сварку под слоем флюса лучше всего проводить с раскладкой на два валика. Это необходимо для проверки боя и содержания дефектов. Применение автоматической сварки на два валика показало, что этот вариант наиболее целесообразен в условиях сварки ротора. При этом равномерное заполнение разделки улучшает условия деформации оси ротора. Бой ротора практически не превышает исходный после предварительной заварки корня шва.
Металлографические исследования сварных соединений показали, что в них отсутствуют макро- и микродефекты в виде пор, трещин, несплавлений, подрезов и т.п. наплавка в автоматическом режиме обеспечивает отсутствие брызг, хорошую отделяемость шлаковой корки и не требует дополнительной зачистки, кроме случаев, когда в местах перехода валика может потребоваться сбить шлаковую корку.
Автоматическая сварка ротора улучшает качество сварного соединения, уменьшает деформации оси ротора.
4. Разработка пооперационной технологии.
Технологический процесс изготовления ротора паровой турбины.