4.4.10. Восстановление шеек и упорных дисков ротора.

Перед восстановлением выполняют осмотр и де­фектоскопию поверхности опорных шеек и упорного греб­ня на выявление коррозии, рисок, царапин, задиров и неравномерности износа диаметра шеек и гребня по длине. Анализируют результаты дефектоскопии шеек и гребня, отмечают необходимый объем работ по устране­нию выявленных дефектов. Дефекты в виде незначитель­ной коррозии, мелких кольцевых рисок, царапин, нати­ров, а также снижения чистоты поверхности менее R_a – 0,63 (▼8) на шейках и плоскостях гребня подлежат исправлению методом зачистки надфилем с закруглением острых кро­мок, обработки шлифовальной шкуркой, установленной в специальном приспособлении (рис. 4.16), при этом ро­тор устанавливают на козлах. Шкурку в приспособлении меняют периодически через 15—20 мин работы, а для, избежания овальности шейки примерно через каждый, час ротор поворачивают на 90°.

Рис. 4.16. Приспособление для шлифовки шеек вручную:

1 — кожух; 2 — войлок; 3 — шкурка; 4 — шейка ротора

Проточку шеек ротора в пределах не более 0,4 мм на диаметр и устранение конусности и эллипсности шеек свыше 0,02 мм проводят на специальных прецизионных токарных станках для обработки роторов типа РТ-968 или импортного производства, соответствующего класса точности. Межцентровое расстояние станка должно быть не менее 5500 мм, высота над станиной более 800 мм, грузоподъемность более 8000 кГ. Установку ротора на станок, подводку люнета, технологию обработки применяют в соответствии с рекомендациями и инструкцией завода – изготовителя станка. До начала обработки необходимо снять с ротора тепловой и статический прогиб, вращением в станке не менее 30 – 40 минут. После этого проводят проверку боев по контрольным поверхностям, с заполнением формуляра. При необходимости производят дополнительную подцентровку ротора. В случае полого конца ротора со стороны задней бабки, для центровки применяют универсальную заглушку (§ 3.11.1).

Обработку шеек и упорных дисков проводят с помощью специальных шлифовальных головок или проточкой резцом с минимальной подачей и глубиной резания и последующей доводкой чистоты обработки хонингованием, механической или ручной шлифовкой с последующим полированием. Отклонения от геометрии шейки и упорного диска после мехобработки (нецилиндричность, конусность, овальность) допускается до 0,01мм.

4.5. Ремонт лопаток турбины.

Основные операции при ремонте лопаток — вос­становление утонений, термообработка, развеска лопаток.

Восстановление утонений, заключающееся в приварке специальной полоски, можно выполнять двумя методами: с помощью ручной дуговой электросварки и ар­гонодуговой сварки. Подготовка лопатки под сварку включает: очистку поверхности; удаление оставшейся утоненной части; изготовление из листа толщиной 2÷3 мм стали марки 12Х18Н10Т полоски высотой 10—12 мм для 6—8 лопаток с припуском 80—100 мм; с одной сто­роны полоски снятие наждачным кругом фаски (на по­лоске толщиной 2мм фаску можно не снимать); изгиб полос­ки по внутреннему профилю лопатки так, чтобы фаска была на внутренней стороне лопатки; установку полоски на торец лопатки таким образом, чтобы внутренняя по­верхность полоски выступала относительно внутренней поверхности лопатки на 0,5 мм.

Приварку полосок с помощью ручной дуговой элект­росварки проводят: к аустенитным лопаткам — электро­дами ЭФХ13, КТИ - 9, КТИ -10; к мартенситно-ферритным лопаткам — электродами ЭА1БА (ЦТ-15), ЭА1М2ФА (ТЛ -11). Электрод должен быть диаметром 2 мм, сварочный ток — 40÷60 А. Приварку проводят следующим образом: полоски прихватывают с внутренней стороны на утолщенной части лопатки; сварку начинают от кон­цов лопатки к середине; вначале сваривают шов с внут­ренней стороны лопатки, а затем с внешней. Для предот­вращения подгорания тонкой части лопатки применяют медную оправку, располагаемую со стороны, противопо­ложной проведению сварки.

Аргонодуговая сварка позволяет выполнить более ка­чественную приварку полоски. Сварку аустенитных ло­паток проводят с применением присадочной проволоки марок Св-06Х14, Св-10Х11МФ, мартенситно-ферритных лопаток — марок Св-08Х19Н10Б, Св-06Х19Н9Т. Диаметр присадочной проволоки — 2÷3 мм. Сварку выполняют на постоянном токе прямой полярности. Сила тока состав­ляет: при диаметре вольфрамового электрода 2 мм 60÷90 А, при диаметре 3 мм —90÷130 А. Рабочее давление аргона — 0,01÷0,03 МПа, расход — 7÷9 л/мин. Приварку проводят следующим образом: перед возбуж­дением дуги подают аргон; касанием вольфрамового электрода угольной или графитовой пластины, лежащей на лопатке, возбуждают дугу; после разогрева конца электрода дугу переносят на металл, длина дуги должна составлять 0,5÷1,1 диаметра электрода; присадочный пруток и вольфрамовый электрод располагают в одной плоскости под углом 90° друг к другу; присадочный пруток вводят в сварочную ванну только после расплавле­ния основного металла; пруток перемещают впереди ду­ги без поперечных колебаний; в случае вынужденного перерыва ранее наложенный шов перекрывают после­дующим на 10÷20 мм.

При окончании сварки необходимо сначала заварить кратеры при плавном отведении горелки, а затем через 10÷15 с после разрыва дуги прекратить подачу аргона. После приварки полоски необходимо обработать свароч­ный шов и полоску с помощью шлифовальной машин­ки до требуемой чистоты и размеров, провести конт­роль качества наплавки с помощью методов неразру­шающего контроля — визуально с использованием лупы трех-четырехкратного увеличения, цветной дефектоско­пии и вихревым дефектоскопом. Обнаруженные на лопат­ках турбины такие дефекты, как надрывы, глубокие вмя­тины и риски, необходимо заварить, используя аргоно­дуговую сварку.

Термообработка. Для продления ресурса лопаток турбины при наработке более 25 ч, а также предотвра­щения возникновения усталостных трещин при увеличе­нии твердости более HRC 35 необходимо выполнять тер­мообработку, которая для стали марки ЭИ-893 включа­ет: предварительный контроль твердости по методу Роквелла твердомером ТКП-1 (отпечаток снять на торцевой поверхности хвостовика лопатки); загрузку лопаток в электропечь, нагрев в течение 15÷20 мин до температу­ры 840±10°С и выдержку при данной температуре в течение 5 ч (время при температуре менее 830 °С не учи­тывается; недопустимо превышение температуры более 860 °С); охлаждение лопаток на воздухе при темпера­туре 20 °С под асбестовым полотном; повторный конт­роль твердости. Термообработка считается законченной при снижении твердости до HRC 28—30 и менее.

Развеска лопаток. Лопатки, как правило, имеют не только различный вес, но и различное распределение веса по длине. Если лопатки подогнать по весу друг к другу, используя обыкновенные весы, то это не устра­нит возможность появления неуравновешенной центро­бежной силы из-за различия в расположении центра тя­жести лопаток. Поэтому развеску лопаток проводят на специальных весах, которые называются моментными (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Моментные весы для развески лопаток:

1 — скоба, 2 — сменная опора, 3 — лопатка; 4 — указатель; 5 —шкала; 6-поплавок,

7 — бачок, 8—хомут, 9 — кронштейн, 10 — стойка, 11 — опора, 12 — балка, 13 — регулировочный груз; 14 — груз.

На одной стороне балки 12 закрепляют лопат­ку 3 на расстоянии от опоры 4, равном расстоянию крепления ее на диске от оси вращения. На другой стороне балки имеются уравновешивающие грузы 13 и 14. Вмес­то поплавка 6 и бачка 7 со шкалой 5 можно использо­вать стрелочные весы, на платформу которых будет опи­раться балка 12. При взвешивании лопаток определяют не абсолютный вес, а относительный, т. е. разницу меж­ду весами всех лопаток и одной контрольной.

Взвешивание проводят следующим образом: прини­мают в качестве контрольной лопатку, вес которой яв­ляется средним из весов 10—15 лопаток, взвешенных на обыкновенных весах; контрольную лопатку клеймят как нулевую, закрепляют ее скобой 1 и хвостовиком 2 и с помощью регулировочного груза устанавливают балку 12 в горизонтальное положение, а шкалу 5 по указате­лю 4 — в нулевое положение; устанавливая последова­тельно остальные лопатки, записывают соответствующие им отклонения со знаком плюс (больше контрольной) и минус (меньше контрольной).

Достигнуть минимальную величину неуравновешен­ной центробежной силы от разницы в весах можно под­бором и распределением лопаток по окружности таким образом, чтобы разница в весах противоположно уста­новленных лопаток не превысила 3 г, а равнодействую­щие центробежных сил противоположно расположенных секторов в 30° были равны друг другу. В комплекте ло­паток одной ступени турбины ГТК-10 допускается разни­ца показаний весов не более: 35 г для первой ступени и 40 г для второй ступени.