Способ изготовления заливаемого контура турбинной лопатки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 43589У

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.01.73 (21) 1876132/22-2 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 19.12.74 (51) М. Кл. В 22d 23/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изааретений и открытий (53) УДК 621.746.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. В. Зотов, А. Ф. Павлов и В. В. Меркулов (71) Заявитель

Ленинградский металлический завод им. XXll съезда КПСС (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЛИВАЕМОГО

КОНТУРА ТУРБИННОЙ ЛОПАТКИ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к технологии производства армированных отливок со вставками переменного сечения, на пример для чугунных литых диафрагм паровых турбин.

Известны способы изготовления заливаемого контура турбинной лопатки. Однако )при изготовлении литых диафрагм геометрические параметры заливаемого контура лопатки устанавливают по конструктивным соображениям, что не всегда отвечает оптимальным условиям их прогрева.

Отсутствие оптимальной формы заливаемого контура стальной лопатки переменного сечения приводит к следующим |недостаткам: ухудшение условий прогрева лопатки в толстом сечении и увеличение ее в тонком сечении, что вызывает разгар тонкой выходной кромки; отсутствие унификации формы, размеров и расположения у прочняющих пазов в заливаемом контуре лопатки; значительная трудоемкость механической обработки по разделке формы заливаемого контура лопатки.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что заливаемую часть лопатки ггогружают в соляной состав и выдерживают при 900 — 1000 С в течение 1 — 1,5 мин до полного:прогрева тонкой выходной кромки, после чего лопатку охлаждают на воздухе. Это обеспечивает оптимальную форму конту ра лопатки,для прочной связи с основным металлом.

1-1а фиг. 1 показана форма заливаемого контура лопатки перемен ного сечения с расположением упрочняющих пазов; на фиг. 2— переменное сечение лопатки; на фиг. 3 — график, изображающий характер процесса прогрева лопатки (изотермы); на фиг. 4 — зоны прогрева tao сечению лопатки; на фиг. 5— график, зависимости коэффициента S от толщины переменного сечения лопатки 6.

Заливаемый контур лопатки 1 имеет фор15 му кривой, близкой к изотерме 2. Такая форма улучшает условия .прогрева заливаемой части лопатки по всему сечению благодаря разной величине ее погружения в заливаемый чугун.

20 В общем виде эта зависимость может быть выражена где S — коэффициент, характеризующий сте25 пень прогрева в зависимости от величи ны погружения лопатки в данном сечении;

h — глубина погружения лопатки;

6 — переменная толщина сечения ло

30 патки.

435897

На основании экспериментальных данных и производственного анализа значение коэффициента S может быть в первом приближе нии определено из соотношения

S=— о

На фиг. 5 .приводятся кривые зависимости значения коэффициента от толщины переменного сечения лопатки, где кривая I ïîñòðoåна на основании экспериментальных данных, а кривая II — на основании анализа производственных данных.

Следовательно, величина погружения лопатки h в заливаемый чугун для данного сечения равна

h= — S 3

Величина погружения лопатки у входной кромки Й,, соответственно равна

h,„=S 2R где R — радиус закругления входной кромки лопатки.

Упрочняющие пазы 3 круглой формы большего размера располагаются в толстом сечении лопатки, а пазы меньшего размера — в более тонком сечении лопатки, как можно ближе к границе стержня 4, где захолаживающее действие формы проявляегся наиболее интенсивно.

Наличие у прочняющих пазов и их inpaвильное расположение в заливаемом контуре лопатки обеспечивает до|полнительный разогрев лопатки в зонах ее толстого сечения и дополнительную механическую прочность связи лопатки с чугун ными ободами. Отсутствие п1азов в тонком сечении до 12 мм предотвращает разгар тонкой выходной кромки лопатки.

Пример 1. Производственную лопатку с максимальной толщиной сечения 31 мм,и шириной 150 мм погружают в закалочную:соляную ванну (поваренная соль) при 1000 С. Че5 рез определенные промежутки времени лопатку вынимают и но ее координатам измеряют зону прогрева до светло-красного каления.

По данным опыта была |построена зависи10 мость п1рогрева лопатки от времени (см. изотермы на фиг. 3).

При м ер 2. Производственные лопатки с у|прочняющими пазами различного размера также по гружают в закалочную ванну при

1з 1000 C. После определенной выдержки лопатку вынимают и iso характеру кривой застывшей соли определяют действие упрочняющих пазов.

Пазы, расположенные в толстом сечении

20 лолатки, ближе к верхней границе расплавленной соли (граница стержня в отливке диафрагмы), ускоряют процесс прогрева лопатки и выравнивают характер кривой (изотермы) .

Предмет изобретения

30 Способ изготовления заливаемого контура турбинной лолатки в отливках чугунных диафрагм паровых турбин, отличающийся тем, что, с целью обеопечения о птимальной формы конту ра ланатки для прочной связи:с

35 основным металлом, заливаемую часть лопатки |погружают в соляной состав и выдерживают при 900 — 1000 С в течение 1 — 1,5 мин до полного прогрева тонкой выходной кромки, после чего лопатку охлаждают яа воз40 духе. 435897

w гп зп м лп и

7спщина сеценин ленатни, им

91 иг..з

Составитель А. Минаев

Редактор Н. Корченко Техред Г. Васильева Корректор Т. Хворова

Заказ 3436)7 Изд. № 1837 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2