Способ изготовления турбинных дисков Советский патент 1976 года по МПК B23K25/00 B23P15/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРБИННЫХ ДИСКОВ

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может использоваться нри изготовлении крупных роторов паровых турбин и электрических генераторов большой мощности, шестерен, маховиков, планшайб и др. изделий.

Известные сварные роторы содержат диски и хвостовики, свариваемые между собой кольцевыми шва, ми. Диски роторов изготовляются путем ковки (цельнокованные), или сварки (сварные). Сварные дискиблоки выполняются из бандажа и внутренней в виде нескольких плоских круглых шайб, ввариваемых дуговой сваркой в один общий бандаж.

Применение сварки дает возможность изготовлять качественные диски (блоки) роторов практически неограниченного диаметра. Одн:ако вварка внутренней части диска в виде 1пайб, имеюн1их довольно большую толщину 100-250 мм каждая, в бандаж, связана с известными тру/щостями и опреде;генными затратами.

Получение крунных кованых дисков также связано большими трудностями, так как для их изготовления требуются крутпютоннажные качественные слитки и уникальное прессовое оборудование.

С целью улучше шя качества и повышения производительности труда по предлагаемому способу изготовления турбинных дисков, состоящих из внутренней части в виде плоской круглой шайбы и бандажа полого толстостеигюго цилиндра пропесс электрошлаковой выплавки бандажа совмешакгг с одновременной приваркой его к внутреш1ей части диска.

lia чертеже изображено устройство для реализации иредпагаемого способа.

Оно содержит бандаж 1 диска в виде толстостенного полого пд)линдра, внутреннюю часть 2 диска в виде шайбы, секции 3-5 охлаждаемого К|)пс1;ии изатора, с помощью которого формируют бандаж диска о процессе его электрошпаковой выплавки, расходуемые электроды 6, торец 7 ранее выилайлс-р.}юй секции , перифер шну() кромку 8 виучреипси части шайбы, 1Ш7аковую 9, металлическую ванну Ш, наплавляемую секцию 11 o;iiiA;i Ka, охлаждаемый поадон i 2,поверхность (зопу) сплавления 13 бандажа с внутренней частью шайбы, карусель 14.

На карусели 14 с noNioiubio прнспособлеяи усгп наеливают часть 2 лиска и o..,lй кристаллизатор, состоящий из 6oKoi;i.i. CCKIUIH 3 5 ь виде сегментов торцовых fiaK.iajiOK и голЛ)На I-. Вну|реи(1яя часть I диска может изгошшивап.ся ил д

формированного кованого, катаного или литого металла, в виде цельной или сваренной из отдельных частей шайбы. Она устанавливается так, чтобы кромка 8 заходила в полость, образованную между двумя секциями 3 и 5 разъемной внутренней боковой стенки. Затем в кристаллизатор заводятся расходуемые электроды в виде стержней, пластин и др., заливается расплавленный шлак сверху или через сифонное устройство снизу, подключаются расходуемый электрод, поддон 12 и внутренняя частьдиска к трансформатору, и начинается электрошлаковая выплавка одной из секций бандажа, из которых затем кольцевыми швами сваривают ротор.

В процессе электрошлаковой выплавки каждой секции бандажа происходит одновременная сварка ее с внутренней частью диска. Периферийная кромка 8 шайбы при этом частично расплавляется до поверхности сплавления 13.

По мере наплавки по высоте очередной секции 11 бандажа 1 происходит одновременная сварка ее с металлом внутренней части 2 и торцом 7.

При вйплавке последней замыкаюшей секции бандажа она одновременно сваривается с металлом внутренней части 2 диска и торцами первой и предпоследней секции бандажа.

По мере вьшлавки очередной секции бандажа охлаждаемые формирующие секции 3 - 5 кристаллизатора передвигаются по окружности.

Электрошлаковая выплавка бандажа с одновременной приваркой его к внутренней части диска может выполняться и за один проход с использованием расходуемого электрода 6 в виде трубы, цельной или набранной из отдельных стержней. Охлаждаемые секции 3 - 5 в этом случае изготовляются кольцевыми, а не в виде сегментов.

По этому способу могут изготовляться не только диски, но и фланцевая часть хвостовиков крупных роторов.

Благодаря высокому качеству электрошлакового металла бандаж диска (хвостовика) может использоваться в литом виде без последуюшей деформации. Диски и хвостовики роторов могут выполняться практически неограниченного диаметра с высоким качеством металла.

Формула изобретения

Способ изготовления турбинных дисков, содержащих внутреннюю часть в виде плоской круглой щайбы и бандаж в виде толстостенного полого цилиндра, которые соединяются между собой при помощи сварки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и повышения производительности труда, шайбу приваривают .к бандажу в процессе Электрошлаковой вьшлавки последнего в кристаллизаторе, для чего периферийную кромку шайбы располагают в сквозном пазу кристаллизатора.