Способ изготовления кованосварных стальных изделий

еиьэ чс фю ФФ 4 Ь ОП ИСАЙ ЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республик(61) Дополнительный к патенту 22) Заявлеио 28.04,76 (21) 2350699/223) Приоритет - (32) 20.05.75 1) М. Кл. В 2, 1704 В 23 К 1/6 Государственный комктет СССР оо делам наааретеннй н открытей(53) УДК 621.73 (088.8 убликовано толлетеньсания 15,0,7 та о ковани Авторыизобретен ИностранцыКулон и Рене Перре (Фращия) Андр Иностранная фирмараль де Констрюксьен (Франция) 1) Заяви сьете Жен Э Меканнк Альстом ек углеродистой, менее легированной никелемстали посредством плавления электрода из стали с промежуточным содержанием углеродаи никеля по сравнению со свгриваемыми за:готовками,Сущность изобретения раскрывается на при.мере изготовления ротора газовой турбины.На фнг. 1 показан ротор, продольный разрез; на фиг, 2 - место сварки между дву.р мя элементами ротора; на фиг. 3 - полу; фабрикат, из которого затем куют один изсоставных элементов ротора, разрез.Ротор образован из четырех элементов,двух кованых торцовых частей 1 и 2 валаи двух кованых колец 3 и 4, сваренныхмежду собой и с этими торповымичастямивяла Каждый из этих элементов представляет собой блок-держатель лопастей. В торцовых частях 1 и 2 вала носителямн лопастейявляются диски 5, 6, а в каждом из колецносителями лопастей являются диски 7 - 10и диски 11 - 14, Блоки-держатели лопастейснабжены осевыми кольцевыми выступами:15 - :18, Осевой выступ 15, соединяющийся с Изобретение относится к области техноло.гии машиностроения и может быть использовано при изготовлении крупных стальныхкованосварных изделий, например роторовтурбин.,Известен способ изготовления кованосварных стальных иэделий путем ковки отдельных полуфабрикатов и последующей их сварки между собой 1).Недостатком известного способа являетсянизкое качество иэделий из высокоуглеро.дистьтх легированных никелем сталей, например роторов турбин, поскольку полуфабрикаты из этих сталей плохо свариваются между собой, 1Целью изобретения является повышение качества изделий из высокоуглеродистых легированных. никелем сталей,Поставленная цель достигается тем, что попредлагаемому способу каждый отдельный р, полуфабрикат под ковку получают электро.сваркой заготовки иэ высокоуглеродистойлегированной никелем стали и технологической заготовки из сваривающейся низко(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОВАНОСВАРНЫХ СТАЛЬНЫХИЗДЕЛИИ55 диском 5 - носителем лопастей, в зоне Лприваривается к осевому выступу 16, соединенному с блоком дисков 7 - 10; осевой вы.ступ 17, соединенный с блоком дисков 710, приваривается в зоне 22 к осевому вы. 5ступу 18, соединенному с блоком дисков11 - 14, Осевой выступ 19, соединенный сблоком дисков 11 - 14, приваривается в зоне 23 к осевому выступу 20, соединенномус диском 6 держателем лопастей, 1 ОБлоки, составляющие основную часть эле.ментов 1, 2, 3, 4 выполнены, например, иэникелевой низколегированной стали, содержа.щей 0,3% углерода и 3,5% никеля. Выступы15 - 20 выполнены из стали, содержащей 0,2% 15углерода и 1,5% никеля, и соединены с бло.ками, к которым они относятся, переходными зонами 24 - 29 из стали, содержащей 2,5%никеля. Зоны ротора которые пбдвергаютсянаибольшим напряжениям, в частности зонынаходящиеся под дисками-носителями лопастей, выполнены из высокопрочной стали, Зонысцепления составных элементов ротора друг сдругом выполнены из средне-прочной стали,но обладающей хорошими характеристиками 25для сваривания.Отдельный элемент ротора такой, как кольцо 4, получают следующим образом,Как показано на фиг, 3 у трех поковокили блюмсов 30, 31, 32 и виде пилиндров,предварительно деформированных с коэффициентом обжатия порядка 2, состоящих; напри.мер, соответствешто из стали, содержащей0,2% углерода и 1,5% никеля, стали, содержащей около 0,3% углерода и 3,5% никеля, истали, содержащей 0,2% углерода и 1,5% никеля, отсекают края, которые обрабатывают,чтобы получить плоские поверхности 33-36.В данном случае элементы 30 и 32 являют.ся технологическими заготовками из низкоуглеродистой менее легированной никелемстали по сравнению с основной заготовкой31, Затем заготовки 30, 31 и 32 составляются одна с другой по своим плоским торцо.вым поверхностям 33 и 34, 35 и 36, Заготовки 30, 31, 32 все имеют одинаковый диаметр;Поверхности 33 и 34 свариваются электросваркой посредством заполнения металломпространства 37 между этими поверхностями, 50находящимися на расстоянии одной сотой миллиметра друг от друга, за счет плавленияпод шлаком расходуемых электродов в виде пластинок из стали. Крометого, поверхности 35 и 36 соединяются также путем пе.реплавки под шлаком расхо,немых электродов в виде пластинок из аналогичной стали,заполняющей пространство 38. Следовательно,.(цилиндры полученные таким образом, состо,ят из стали, содержащей, например, 2,5% ни.келя,После соединения заготовок 30, 31, 32 полученный полуфабрикат куют фасонной ковкойс коэффициентом обжатия порядка 2,2 - 2,5,чтобы приблизиться как можно точнее кразмерам готовой составной части 4 ротора,Повторная проковка сварного шва, предшествующая окончательной вытяжке составнойчасти ротора, представляет собой особеннополезную операцию для измельчения зернасталей в этом месте, в частности, в зоне,предназначенной для последующей сваркиотдельных составных частей ротора. Затем(полученный таким образом элемент роторазачищается и обрабатывается по сторонам,и наконец, подвергается термообработке,которая является промежуточной между обработкой, рекомендуемой для стали заготов.ки 31 и обработкой, рекомендуемой для ста.ли технологических заготовок 30 и 32,Элементы 1 и 2 куют из полуфабрикатов,каждый из которых состоит иэ двух, основ:ной и технологической сваренных между собой заготовок вместо трех заготовок длякаждого из элементов 3 и 4,Таким образом, готовый составной элемент ротора состоит в основной своей части из стали с высокими мцсаническими характеристиками, а в осевых выступах - из способной свариваться стали со средними механическими характеристиками. Полученные таким образом отдельные составные части ротора свариваются между собой по осевым выступам, и в процессе сварки в роторе образуются переходные зоны 21, 22, 23, проникающие одновременно в сталь с высокими механическими характеристиками и в сталь, из которой выполнены осевые выступы, что способствует качественному и надежному соединению между собой. со. ставных частей ротора.Таким образом, предложенный способ обеспечивает повышение качества кованосварных изделий из высокоуглеродистых никелевых сталей,Формула изобретенияСпособ изготовления кованосварных стальных изделий путем ковки отдельных полуфабрика. тов и последующей их сварки между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества иэделий из высокоугле. родистых легированных никелем сталей, каждый отдельный полуфабрикат под ковку получают электросваркой заготовки иэ высокоуглеродистой легированной стали и технологической заготов692546 Подписное аказ 6247/54 аж 10 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ки нз свариваюшейся низкоуглеродистой, менее1 легированной никелем стали посредством плав.пения электрода из стали с промежуточнымсодержанием углерода и никеля по сравнениюсо свариваемыми заготовками,Источники информации, принятые во внимэ.