Способ изготовления рабочих колес центробежных машин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(11 М Кл зВ 21 К 1/36 В 23 К 1/00 Государстаенный комитет СССР по делам изобретений и открытий) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ КОЛЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ МАШИНериала лопаток и но не выше темО Изобретение относится к области металлообработки и может быть широко использовано при изготовлении рабочих колес центробежных компрессорных машин со сложной пространственной формой рабочих поверхностей лопаток и криволинейным профилем дисков.По основному авт.св. Р 632465 известен способ изготовления рабочих колес центробежных машин, включающий штамповку лопаток, предварительную и окончательную механическую и термическую обработку лопаток, основного и покрывного дисков, сборку и соединение лопаток и дисков пайкой, а также механообработку колеса в сборе, при этом штамповку лопаток ведут с технологическими напусками, на которых выштамповывают элементы ориентации, по которым производят базирование лопаток при предварительной и окончательной их механообработке и сборке рабочего колеса под пайку, а удаление технологических напусков производят при механической обработке колеса в сборе, при этом предварительную термообработку лопаток, основного и покрывного дисков ведут после предварительной их механической обработки при температуре выше температуры Асз матдисков на 100-150 оСпературы пайки 111,Однакс известный способ имеетнедостаток, заключающийся в том, чтосборка под пайку основного диска сприпаяными к нему лопатками с покрывным диском с прихваткой электросваркой со стороны наружного диаметраи входных кромок лопаток не обеспечивает качественную пайку рабочих колес диаметром свыше 600 мм, которыеимеют большую кривизну соединяемойпривалочной поверхности лопаток со 15 стороны их входной кромки.Целью дополнительного изобретенияявляется обеспечение качественногоизготовления рабочих колес центробежных,машин диаметром свыше 600 мм 2Цель достигается тем, что в способе по авт.св. 9 632465 после предварительной механической обработкиосновного диска с приваренными к не му лопатками и покрывного диска производят дополнительно их совместнуютермообработку при температуре пайкиколес, а при сборке под пайку основного диска с лопатками и покрывного.диска на границе прямого и криволи нейного участков соединяемой поверх 948527ности покрывного диска сэерлят отверстия и после прихватки к лопаткам покрывного диска перед пайкой дополнительно производят в местах сверления приварку электроэаклепками покрывного диска к лопаткам. 5Совместная термообработка предварительно механически обработанных основного диска с приваренными к нему лопатками и покрывного диска при температуре пайки рабочих колес 10 обеспечивает снятие остаточных напряжений, возникших в основном диске с лопатками и покрывном диске после их механической обработки. После окончательной обработки основной диск с лопатками и покрывной диск при повторном нагреве в процессе пайки не подвержены изменению формы в результате снятия остаточных напряжений, что способствует проведению качественной пайки рабочих колес и строгому сохранению их основных размеров (ширина канала, форма газо- . вых каналов и др.).Дополнительное соединение покрыв 25ного диска с лопатками сваркойэлектрозаклепками в местах переходасоединяемой поверхности лопаток отпрямого участка к криволинейномуприводит к стабилизации зазоров между,соединениями поверхностями лопатоки покрывного диска в процессе нагрева и охлажпения при вакуумной пайке,что обеспечивает получение качественной пайки рабочих колес диаметром 35свыше б 00 мм.На фиг. 1 изображен основной дискрабочего колеса после окончательноймеханической обработки под сварку;на фиг. 2 - основной диск с приварен ными к нему лопатками; на фиг, 3схема сборки колеса под пайку с применением дополнительного соединенияпокрывного диска с лопатками сваркой злектрозаклепками. ;45Способ изготовления рабочих колеспо предлагаемому изобретению заключается в следующем,Изготовление дисков заготовки основного 1 и покрывного 2 дисковобрабатывают, совместно отжигают заготовки дисков и комплект заготовоклопаток 3 при температуре выше температуры Асматериала лопаток идисков на 100-150 С, но не выше температуры пайки, с целью снятиявнутренних напряжений и стабилизациист 1 Ьктуры; обрабатывают рабочуюповерхность основного диска в окончательные размеры. Изготовлениелопаток и рабочего колеса: нарезают 60заготовки для штамповки лопаток;штампуют лопатки; производят черновую механическую обработку соединяемых поверхностей лопаток к основному и покрывному диокам; комплект 65 лопаток на колесо совместно с заготовками дисков подвергают отжигу в вакуумной печи при температуре выше температуры Ас на 100-150 С; производят окончательную механическую обработку комплекта лопаток на колесо по соединяемой поверхности к основному диску в пРиспособлении по копиру, разделывают кромки под сварку; собирают лопатки с основным диском в приспособлении; приваривают диаметрально противоположные лопатки к основному диску; основной диск с приваренными к нему лопатками подвергают отжигу при температуре выше температуры Ас на 100-150 С для снятия внутренних напряжений; механически обрабатывают основной диск с приваренными к нему лопатками по соединяемой поверхности лопаток к покрывному диску; основной диск с приваренными к нему лопатками и покрывной диск после предварительной механической обработки подвергают совместной термообработке при температуре вакуумной пайки рабочих колес; производят окончательную механическую обработку соединяемых поверхностей лопаток и дисков под пайку, обеспечивая зазор между соединяемыми поверхностями лопаток и покрывного диска не более 0,07 мм; производят сборк покрывного диска с основным с приваренными к нему лопатками: укладывают на соединяемые поверхности лопаток к покрывному диску припой и прихватывают его точечной сваркой, производят прихватку лопа-. ток к покрывному диску точечной сваркой в местах технологических признаков 4 и 5 и дополнительно соединяют их сваркой электрозаклепками б в местах перехода профиля,соединяемой поверхности лопаток от прямого участка к криволинейному; производят пайку покрывного диска с лопатками в вакуумной печи; подвергают рабочее колесо упрочняющей термообработке; обрабатывают рабочее колесо по наружным поверхностям в окончательные размеры; производят балансировку и разгонные испытания.Пример конкретного выполнения спо- соба изготовления штампосварнопазного рабочего колеса с наружным диаметром 745 мм., е Поковку осНОвного диска механически обрабатывали, оставляя припуск по наружному диаметру б = 5 мм, по высоте ступицы а5 мм, на полотне диска с = 60 мм; на рабочей поверхности основного диска 1 оставляли припуск 1,5 мм (фиг. 1). Поковку покрывного диска обрабатывали, оставляя припуск 5 мм нерабочим поверхностям и 1,5 мм - по рабочим, выремечали по лопаткам и сверлили конические отверстия. Подгоняли лопатки по покрывному диску, обеспечивали зазор йе более 0,07 мм, мыли лопатки и диски, укладывали припой на ,соединяемые поверхности лопаток.Производили сборку покрывного диска с основным с приваренными к нему лопатками, прихватывали покрывнойГ диск к лопаткам сваркой в местах технологических припусков 4 и 5 (фиг. 3) и дополнительно соединяют их сваркой электрозаклепками 6.Производили пайку рабочего колеса в вакуумной печи, контролируя качест. во пайки.После пайки колесо подвергали закалке в воде с температурой 1050 ОС на аустенит, нагрев под закалку рабочих колес производили с применением автовакуума для предохранения их внутренних полостей от окисления.Колесо подвергали упрочняющей термообработке: обработка холодом - 70 ОС, 2 ч; старение 3600 1 ч.Обрабатывают рабочее колесо по наружным поверхностям в окончательные размеры, производят балансировку и разгонные испытания, контролируют колесо методом магнитопорошковой дефектоскопии.Предлагаемый способ обеспечивает высокое качество изготовления рабочих колес с пространственными лопатками диаметром выше 600 мм. ЗО Формула изобретения зали кольца - свидетели для изготовления образцов на мехиспытания.Заготовки дисков и комплект штамповок после черновой обработки по соединяемым поверхностям подвергали аустенизации при температуре 1050 ОС. После этого поверхность основного диска 1 обрабатывали в окончательные размеры.Из заготовки штампуют лопатки 2 негорячо в штампе с нанесением в 10 процессе штамповки баз-пуклей на технологическом участке.Штамповки лопаток контролируют методом цветной дефектоскопии на отсутствие, дефектов в приспособлении 15 для контроля, шаблонами контролируют форму рабочей поверхности лопаток.Признанные годными штамповки лопаток поступают на черновую механическую обработку, термообработку и чистовую механическую обработку: произвОдили обработку соединяемых поверхностей лопаток по копирам в риспособлении с припуском 2-3 мм на электроимпульсном станке, комплект лопаток термообрабатывали совместно с дисками в вакуумной печи, после чего соединяемую поверхность лопаток к основному диску обрабатывали окончательно, разделывали кромки под сварку. Йалопатках зачищали заусенцы, мыли их и передавали на сборку, Лопатки на основном диске под сварку собирали в спецприспособлении, базируясь на базы-пуклы, свар ку производили диаметрально противоположных лопаток (фиг. 2).После сварки основной диск с приваренными лопатками подвергали аустенизации при й - 1050 С в вакуумной печи.Производили механическую обработку основного диска с лопатками: по соединяемой поверхности лопаток 3 .к покрывному диску 2 с припуском 45 1,5 мм, по нерабочим поверхностям с припуском 3-5 мм (фиг. 2). Основной диск с лопатками совместно с предварительно обработанным покрывным диском подвергали термообработ ке в вакуумной печи в температурном режиме пайки (нагрев до температуры . 1230-1240 ОС , выдержка в течение 2-3 мин, охлаждали вместе с печью). Производили окончательную механическую обработку основного диска,с лопатками по соединяемой поверхности. Производили окончательную механическую обработку покрывного диска 2 по соединяемой поверхности, в точках раздела прямого и криволинейного 60 участков соединяемой поверхности разСпособ изготовления рабочих колесцентробежныгмашин по авт.св. 9632465,отличающийся тем, что, сцелью обеспечения качественногоизготовления рабочих колеС диаметромсвыше 600 мм, после предварительноймеханической обработки основного диска с приваренными к нему лопаткамии нокрывного диска производят дополнительную их термообработку при температуре пайки колес, а перед сборкойпод пайку основного диска с приваренными лопатками и покрывного диска,на границе прямого и криволинейногоучастков соединяемых поверхностейв покрывном диске сверлят отверстияи после прихватки к лопаткам покрывного диска, перед пайкой, дополнительно производят в местах сверленияприварку электрозаклепками покрывного диска к лопаткам.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 632465, кл. В 21 К 1/36, 1980.Филиал П Тираж ВНИИПИ Госуда по делам изо 113035, Москв2твенного кометений и откЖ, Раушс одписноетета СССытийая наб.,