Способ термообработки

 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности металлургической, и может быть использовано для выполнения местной термообработки изделий сложной конфигурации, преимущественно ковшей рабочих колес гидротурбины. Цель изобретения - повышение качества термообработки путем повышения точности поддержания заданного распределения температуры по сечению и длине изделия в процессе нагрева. В процессе нагрева изделия, при постоянном расходе топлива, относительный расход охлаждающей среды Θ<SB POS="POST">I</SB>(L)=Θ<SB POS="POST">I</SB>/Θ<SP POS="POST">I</SP> изменяют в соответствии с зависимостью Θ<SB POS="POST">I</SB> = A <SP POS="POST">.</SP> EXP (B <SP POS="POST">.</SP> L) + C <SP POS="POST">.</SP> EXP (-D <SP POS="POST">.</SP> L), а расход охлаждающей среды от времени нагрева &Tgr; изменяют в виде Q<SP POS="POST">I</SP> (&Tgr;) = Q° - 0,2&Tgr;, где Q° - максимальный расход охлаждающей среды в начальный момент времени &Tgr; = 0

Q<SP POS="POST">I</SP> - максимальный расход охлаждающей среды в I - тый момент времени

Q<SB POS="POST">I</SB>(L) - расход охлаждающей среды по длине изделия в точке с координатой L

A и C - предэкспоненциальные коэффициенты, B и D - показатели экспонент

L - безразмерная координата по длине изделия L = 10 <SP POS="POST">.</SP> X/L

L - длина ковша от носика до сварного шва ступицы

X - текущая координата по длине ковша (от носика), Q<SB POS="POST">I</SB> - параметр, зависящий от длины.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УЬЛИН

rSi)SС21Р10 /О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМИ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4142451/23-02 (22) 03 ° 11.86 (46) 23.05.90. Бюл. N 19

-(71) Проектный и научно-исследовательский институт "Мосгазниипроект" и Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" (72) А.Г.Юдин, В.Н.Лепешкин, В.И.Коломиец, Л.В.Исраелян, Л.В.Левина, M.l),Áðoâåðìàí, С.Н.Антонов, 3.К.Титинер и M.Г.Машурян (53) 621.78.013.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 737482, кл. С 21 D 9/50,.

С 21 D 1/30, 1977 ° (54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано для выполнения местной термообработки изделий сложной конфигурации, преимуц|ественно ковшей рабочих колес гидротурбины.

Цель изобретения - повышение качества

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано для выполнения местной термообработки изделий сложной конфигурации, преимуцественно ковшей рабочих колес гидротурбин.

Цель изобретения - повышение качества термообработки путем повышения точности поддержания заданного распределения температуры по сече нию и длине .изделия в процессе нагрева.

„.SU 565899 А 1

2 термообработки путем повышения точности поддержания заданного распределения температуры по сечению и длине изделия в процессе нагрева. В процессе нагрева изделия, при постоянном расходе топлива относительный расход охлаждающей среды Q ..(О() = .Q./Q изменяют в соответствии с зависимостью

Q, = а ° ехр (Ь.L) + с ехр(-d Е.), а расход охлаждающей среды от времени нагрева с изменяют в виде ()

= ч - 0,2, где 0 — максимальный расход охлаждающей среды в начальный момент времени 7 = 0; - максимальный расход охлаждаюцей среды в

i-й момент времени, Q ..(L) - расход охлаждающей среды по длине изделия в точке с координатой L, а и с предэкспоненциальные коэффициенты, Ь и d — показатели экспонент L— безразмерная координата по длине изделия L = 10 x/1; 1 — длина ковша от носика до сварного шва ступицы; х - текуцая координата по длине ковша (от носика), . — параметр, зави1 сящий От длины, Способ реализуют при термообработке ковша колеса ковшевой гидротурбины.

S процессе эксплуатации ковшевых гидротурбин изнашивается только рабочая часть, т.е. ковши, в то время как ступица остается целой. Изношенные Ъ. части ковшей восстанавливают путем наплавки с последующей термообработкой для снятия остаточных напряжений.

Сложная конфигурация ковша, с переходами от участков с малой толцигде Я„, .максимальный расход охлаж- Ç5 дающей среды B i-й момент времени; максимальный расход охлаждающей среды в начальный момент времени (о = О) 40 расход охлаждающей среды по длине изделия; предэкспоненциальные коэффициенты; показатели экспонент; безразмерная кооррината по длине изделия L =- 13 x/1, длина ковша от носика до сварного шва ступицы; текущая координата по длине ковша (от носика), О (1) аис

Ьи а

Q . .- параметр, зависящий от длины.

При этом экспериментально установлены значения коэффициентов: а = 0,5179, Ъ = 0,0658, с = 0,6113, d = 1,6185, в зависимости распределения расхода охлаждающей среды по длине ковша.

15658 нбй стенок к большей толщине и наобо" рот, требует диаоеренцироеанното наг; р еа по длине ковша. высокой точности1 разница температур по сечению стенки

В 5 не более 5 С, плавное снижение температуры от носика ковша к ступице, температура которой не должна превышать 300 С. . Иатериал, из которого изготовлен 10 ковш гидротурбины - сталь ОХ12НД-Л.

Режим термообработки: нагрев со скоростью 80 С/ч до 630 С, выдержка при

0 С 4 ч и охлаждение со скоростью

58 С/ч до 100 С, а далее - на воздухе, В процессе нагрева изделия при постоянном расходе топлива на горелочное устройство одновременно ocy" щаствляют подстуживание изделия охлаждающей средой, причем расход охлаждающей среды изменяют во времени и по длине иэделия (ковша).

Для повышения качества термообра-, ботки ковша и поддержания в процессе термообработки требуемого температур.ного поля по сечению-и длине ковша расход. охлаждающей среды во времени изменяют в соответствии с зависимостью (1 (7) = Q „ - 0,2 с, а относитель" ный расход охлаждающей среды n;(g)

М I

Q /Q. изменяют в соответствии с т р зависимостью

Q; = а exp(b L) + с ехр(-d"L) Способ реализуют в устройстве, представляющем .собой теплоизолированный короб, в торце которого имеется камера сгорания газовой, Горелкой.Охлаждающая среда (воздух) постуйает в объем нагреваемого короба по трубкам, установленным по длине короба.

Реализация способа термообработки позволяет регулировать температурное поле соответственно изменению толщины ковша и одновременно снижать температуру в области сварного шва. Имеется возможность проведения восстановительных работ непосредственно на

ГЭС, что позволяет избежать транспортировки восстанавливаемых колес гид" ротурбин на завод-изготовитель и o6"" ратно и . резко сократить простой турбин.

Формула изобретения

Способ термообработки иэделий сложной конфигурации, преимущественно ковшей рабочих колес гидротурбин, включающий нагрев, выдержку и охлаждение, причем одновременно с нагревом осуществляют подстуживание термообрабатываемого изделия охлаждающей средой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества термообработки путем повышения точности поддержания заданного распределения температуры по сечению и длине иэделия, нагрев 7 всего изделия осуществляют градиентным при постоянном расходе топлива и изменении расхода охлаждающей среды во времени и по длине изделия при этом расход охлаждающей среды устанавливают в соответствии с зависимостью Q „(i):= (4м— — 0,2С, а относительный расход охлаждающей среды Q.,(L) = Q ./n устанавливают в соответствии с зависимостью (; = а exp(b 1.) + с-ехр(-d L), где Q „ - максимальный расход охлаждающей среды в х-й момент времени; — максимальный расход охлаждающей среды;

Q (L) — расход охлаждающей среды по длине изделия а и с - предэкспоненциальные коэфФициенты;

b u d — показатели экспонент;

1 - длина ковша; х - координата вдоль длины ковша от носика;

=10 х/1 " безразмерная координата по длине изделия; — параметр, зависящий от длины.