нии. При литом исполнении пришлось бы значительно увеличивать толщину стенок и габариты. Цилиндр получился бы очень громоздким и тяжелым.

Производство больших литых чугунных цилиндров из-за дефектов литья и трудностей их исправления не представляется возможным.

4. Материалы для корпусов турбин и виды заготовок

При работе турбины корпус испытывает высокие механические и темпера­турные напряжения и подвергается коррозионному и эрозионному воздействию рабочей среды. Корпуса турбин изготовляются литыми, сварными, сварно­литыми и иногда коваными или штампованными, например для газовых тур­бин.

Выбор марки материала для цилиндров турбин определяется температурой рабочей среды. Важным критерием выбора являются также благоприятные тех­нологические свойства данного материала, соответствующие принятому виду заготовок. Для литых корпусов материал должен обладать хорошими литейны­ми свойствами, т.е. хорошей жидкотекучестью, небольшой усадкой, малой склонностью к трещино- и пленообразованию и небольшой чувствительностью к различным скоростям охлаждения как после выбивки отливок из опок при повышенных температурах, так и в готовых изделиях; материал должен также надежно сохранять определенные механические свойства как при комнатной, так и при рабочей температурах. Для сварно-литых корпусов важным критери­ем является свариваемость.

Материалы корпусов должны хорошо обрабатываться на металлорежущих станках.

Распространенным и дешевым материалом для отливок является серый чу­гун, из которого могут изготовляться корпуса турбин, работающие под умерен­ным давлением в зоне невысоких температур. Высшим температурным преде­лом, до которого может быть использован чугун повышенного качества, следует считать температуру 250 °С при давлении до 200 Н/см² (20 кгс/см²). Под влиянием высокой температуры происходит «рост» чугуна. Чугун посте­пенно изменяет структуру и увеличивает свой объем. Этот процесс идет тем

280

быстрее, чем чаще меняется температура и чем она выше. Увеличиваясь в объ­еме, отливка становится «рыхлой», и прочность ее значительно уменьшается.

Для корпусов турбин применяются чугуны марок СЧ 21-40 и СЧ 28-48. Общие требования к качеству чугунного литья состоят в обеспечении нормаль­ной структуры материала, отсутствия раковин, шлаковых включений и неплот­ностей. В соответствии с температурными условиями работы турбин из чугуна можно изготовлять выхлопные части малых турбин, корпуса осевых компрес­соров газовых турбин, корпуса подшипников, фундаментные рамы.

При рабочих температурах свыше 250 °С для изготовления литых корпу­сов применяются углеродистые и легированные стали. Марки наиболее распро­страненных в турбиностроении литейных сталей, их механические свойства и температуры применения указаны в табл. 20.

Таблица 20

Характеристики некоторых марок литейных сталей, применяемых для изготовления корпусов турбин

Марки стали	Предел прочности		Относительное удлинение, %, не менее	Относи­тельное сужение, %, не менее	Темпера­ тура примене­ ния, °С
	Н/мм2	кгс/мм2
25Л	450	45	19	30	400-450
ЗОЛ	450	45	16	28	400-450
35Л	500	50	15	25	450-500
ХН35ВТ	750	75	15	35	650-680

Для цилиндров газовых турбин, изготовляемых из аустенитных сталей, в нашей отечественной практике применяются (кроме указанных в табл. 20) ста­ли ЛА1, 1Х18Н9Т и др. Стоимость стального литья для корпусных деталей тур­бин в значительной мере зависит от степени легирования сплава, сложности и веса отливок.

Металлургические заводы-поставщики выпускают отливки термически обработанными, с механическими свойствами, соответствующими данным маркам стали. Прибыли, литники, литейные ребра должны быть обрублены. В отливках не допускаются трещины, видимые невооруженным глазом, рако­вины, пористость, рыхлость и посторонние включения. Выявление дефектов

281

производится методами травления, керосиновой пробы, ультразвуковым дефек­тоскопом, проникающим излучением. Допустимые дефекты устанавливаются при сравнении с эталонами и в соответствии с техническими условиями. По­верхности отливок должны быть счищены от формовочной земли и окалины. Исправление литейных дефектов на заводе-поставщике допускается путем за­варки (после полного удаления дефектного металла) с указанием в паспорте, сопровождающем отливку, дефектных мест и их размеров. Завод-поставщик проводит контроль механических свойств отливки. Результаты испытания так­же указываются в паспорте отливки. В отливках из легированных сталей ради­усные переходы и места для питателей полируются и контролируются травле­нием.

Повторные механические испытания отливок и, кроме того, проверка твердости по Бринеллю в различных местах отливки в целях выявления разбро­са механических свойств по всей заготовке проводятся на турбиностроитель­ном заводе.

Перед началом выполнения работ по механической обработке все отливки корпусов очищают, а затем их принимает представитель ОТК завода. Качество отливки определяется на основании результатов химического анализа плавки, механических испытаний, внешнего осмотра и обмера. В необходимых случаях, где визуальный осмотр оказывается недостаточным, производят керосиновые испытания и травление отдельных мест.

Механические свойства материала отливки проверяют на образцах, изго­товляемых из пробных планок, которые могут быть отлиты отдельно либо вме­сте с корпусом (в качестве приливов). Пробные планки для образцов должны проходить все виды операций термической обработки совместно с отливками корпусов.

Для определения механических свойств изготовляются следующие образ­цы: один для испытаний на растяжение, два - на ударную вязкость и один для испытания на изгиб.

Испытания на растяжение производятся на круглых образцах, имеющих расчетную длину 1₀ — 5й?₀ (где с/₀ - диаметр расчетной части образца) и ко­нусный плавный переход от головки образца к его стержню. Для определения

282

ударной вязкости изготовляются образцы типа Менаже с размерами 10x10x55 мм. Для пробы на холодный изгиб берут образцы размером 10x20x160 мм.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному из видов испытаний проверка по данному виду повторяется на двойном количе­стве образцов. При неудовлетворительных результатах повторного испытания, полученных хотя бы на одном образце, отливку корпуса подвергают повторной термической обработке вместе с пробными планками для образцов и вновь производят все установленные механические испытания.

Дефекты отливок исправляют методом заварки, которая должна быть вы­полнена до термической обработки отливки. Химический состав и механиче­ские свойства материала, наплавляемого при заварке, должны соответствовать нормам, установленным для материала отливки.

Необходимость повторной проверки качества материала отливок на заво- де-изготовителе турбин основана на многолетнем опыте производства и боль­шой ответственности за качество выпускаемых турбин. Затраты времени на указанный контроль учитываются в цикловых графиках.

Для обнаружения скрытых дефектов отливки подвергают гидравлическим испытаниям, которые обычно производятся после окончательной обработки. Условия проведения гидравлических испытаний и их порядок оговариваются в чертежах на отливку. Обнаруженные при гидравлических испытаниях дефекты устраняют заваркой.

На необрабатываемой наружной поверхности каждой принятой отливки зачищают шлифовальным кругом площадку (карточку) размером 120x80 мм, на которой ставится клеймо ОТК о приемке отливки, и указывают номера плавки, проб и чертежа отливки. На эту же карточку в дальнейшем клеймят данные о результатах гидравлических испытаний.

Производить механическую обработку отливок до получения удовлетво­рительных результатов механических испытаний образцов не разрешается.

283