Газовотурбинная установка

Конструкція печі дозволяє варіювати швидкість газу аргону, кількість і тиск його подачі.

Якщо охолоджуючий газ  подається тільки з одного боку, то неминуча сильна деформація, при  подачі ж його через систему сопел, деформація знижується  до мінімуму.

Застосування вакуумних  печей безперервної дії в 1,4 рази збільшує продуктивність і в 1,5 рази зменшує витрати електроенергії в порівнянні з аналогічними показниками  вакуумних печей періодичної  дії. Техніко-економічні показники  прохідних вакуумних печей характеризуються продуктивністю 60-80 кг виробів на годину.

При термічній обробці  в вакуумних печах  деталей  з корозійностійких титанових сплавів  нагрівають до температури, яка не перевищує  точку Ас₃, для запобігання поліморфних перетворень на β-фазу, для якої характерне швидке зростання розмірів зерна, що негативно позначається на показниках в'язкості, ця температура складає 800±10°С.

При відпалі тривалість часу при нагріві повинна визначатися  за формулою

τ_н = S·k·f·Lл,

де S - характеристичний розмір виробу, мм (S =50 мм);

k – коефіцієнт форми  (k = 2);

f - коефіцієнт розташування  виробів в нагрівальному пристрої, що впливає на час нагрівання, хв. (f = 1,4);

L_л – модифікований коефіцієнт легування сплаву, хв./мм.

τ_н = 50*2*1,4*4.3 = 18 хв. але цього часу недостатньо для нагрівання в вакуумі, в реальних умовах він повинен бути близько години. Тривалість охолодження розраховують за формулою

 τ_ох.= t_п/Vох

де t_п – температура початку охолодження, ºС

tк. – температура кінця  охолодження, ºС

Vох – швидкість охолодження  ,ºС/хв. (в аргоні)

τ_ох.=tп./Vох.=800/60=13,3 (хв.)

Для здійснення операції ізотермічного  от жигу обираємо піч СНВ 2.10.2/9:

С – електрична, Н –  камерна, В – вакуумне середовище (контрольоване), з довжиною 1000 мм, шириною 200мм, висотою 200мм робочого простору з  максимальною температурою нагріву  до 870ºС. Охолоджувальне середовище газ  аргон.

На рисунку 5.2 схематично показана заготівка лопатки з  розмірами висотою b=190 мм і широною d=20мм та довжиною l=80мм.

                             а)                                                     б)

Рисунок 5.2 – Схема заготівки  (а) та схема садки печі(б)

Розраховуємо кількість  виробів що поміщуються по довжині  робочого простору печі  СНВ–2.10.2/9:  

n_д = L/(l+l/2)

де L – довжина робочого простору, 1000мм;

l – довжина заготовки, 80мм;

n_д=1000/(80+40)=8 шт

Розрахуємо кількість  виробів, що поміщуються по ширині робочого простору печі:

n_ш =Ш/(d+d/2)

де Ш – ширина робочого простору, 200мм;

d – ширина заготовки, 20мм;

n_Д=200/(20+10)=6 шт

Тоді в одному ярусі  розташовується: n_яр= n_д* n_ш=6*8=48шт. виробів.

Розраховуємо кількість  виробів робочого простору по висоті:

n_b =B/(b+b/2)

де B – висота робочого простору, 200мм;

b – висота заготовки, 20 мм;

n_b =200/(20+210)=6 яр

Кількість виробів в печі розраховуємо за формулою:

N= n_яр* n_b=6*48=288шт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Технічний контроль, попередження та виправлення дефектів.

Висока якість продукції  забезпечується вірно проведеним вхідним, міжопераційним та завершальним контролем.

Вхідний контроль охоплює  перевірку матеріалів, що використовуються для виготовлення кронштейна та хімікатів. Ретельне виконання вхідного контролю робить неможливим появу неякісної  продукції на виробництві; вхідним  контролем визначається хімічний склад  матеріалу виробів і його відповідність  робочому кресленню, а також відсутність  внутрішніх та зовнішніх дефектів форми  та розмірів.

Міжопераційний контроль технологічних процесів термічної  обробки полягає в перевірці  готовності термічного обладнання і  оснащення до проведення термічної  обробки; вимірювані, регулюванні і  запису робочих температур автоматичними  терморегуляторами у печах  з  заданою точністю; точне виконання  витримок при виконанні операції нагріву й охолодження лопаток.

При поточному контролі контролюються  усі параметри операцій: температура, час, схема садки, витрати середовища, тиск, середовище при охолодженні, його температура, структура та властивості  виробів після виконання операцій.

Вихідний є обов’язковою операцією, тому що після термічної  обробки здійснюється механічне  оброблення, складальні операції, тобто  лопатки повинні передаватись із необхідними структурами та властивостями.

Основними видами контролю якості кронштейна після термічної  обробки є:

1) візуальний контроль  для виявлення тріщин, оплавлення  поверхні та інших поверхневих  дефектів (100%);

2) контроль мікроструктури;

3) перевірка жароміцності  на зразках.

В таблиці 6.1 представлені основні  види дефектів кронштейна, що можуть виникнути  в результаті термічної обробки.

 

Таблиця 6.1 Можливі дефекти  при ТО, їх види, причини появи, заходи по запобіганню та усуненню

 

Назва операції	Вид дефекту	Причина появи	Заходи по запобіганню	Заходи по усуненню
ізотермічний відпал(870,витрим-ка 1годину, охолодження до 650,витримки 2 години, охолодження на повітрі)	Велике зерно	Завищена температура  нагрівання	Дотримання оптимальної  температури	Повторний відпал
	Тріщини	Завищена швидкість охолодження     Завищена швидкість нагрівання. Завищена температура  відпуску	Використання оптимального гартівного середовища. Нагрівання з регламентованою  швидкістю та кінцевою температурою нагрівання.	Дефект невиправний
	Воднева крихкість	Велика кількість водню  при легуванні	Дотримання оптимальної  кількості водню

 

Дефекти при відпалі. У процесі відпалу можуть виникнути такі дефекти: окислення, зневуглецювання, перегрів і перепал металу. При нагріві в полум'яних печах поверхностьстальныхдеталей взаємодієте пічними газами. У результаті метал окислюється і на деталях утворюється окалина - хімічна сполука металу з киснем. З підвищенням температури і збільшенням часу витримки окислення різко зростає. Освіта окалини нетільки викликає угар (втрату) металу на окалину, але і пошкоджує поверхню деталей. Поверхня сталі під окалиною виходить роз'їдені і нерівною, що утрудняє обробку металу ріжучих м інструментом. Окалину з поверхні деталей видаляють травленням в розчині сірчаної кислоти у воді, очищенням в дробоструминних установках або Галтовка в барабанах.Зневуглецювання, тобто вигоряння вуглецю з поверхні деталей, відбувається при окисленні стали. Зневуглецювання різко знижує міцнісні властивості конструкційної сталі. Крім того, зневуглецювання поверхні може викликати утворення гартівних тріщин і викривлення (повідця деталі).Для оберігання деталей від окислення, а отже, і від зневуглецювання при відпалі, нормалізації і загартуванню застосовують безокіслітельние (захисні) гази, які вводять в робочий простір печі.При нагріванні стали вище певних температур і тривалих витримках в ній відбувається швидке зростання зерен, що веде до виникнення крупнокристалічною структури. Це явище називають перегрівом. Перегрів веде до пониження пластичних властивостей сталі. В перегрітій дива при загартуванню утворюються тріщини. Перегрів металу може бути виправлений наступною обробкою - відпалом або нормалізацією.Перепал виходить в результаті перебування металлав печі при високій температурі, близької до температури плавлення. Фізична сутність перепалу полягає в тому, що кисень з навколишнього атмосфери при високій температурі проникає вглиб нагрівається металу і окисляє границі зерен. В результаті окислення границь зерен механічний зв'язок між зернами слабшає, метал втрачає пластичність і стає крихким.