Технологическая схема изготовления рабочих колес
насосов АЭС
Рабочие колеса для циркуляционных насосов АЭС обычно изготовляются
литыми с последующей необходимой механической обработкой. Для отливки
заготовки изготовляется модель (деревянная или металлическая) согласно
размерам чертежа и срезам лопатки с припуском на механическую обработку
(4—5 мм) на сторону. Закладывается модель в опоку, формуется, а затем
проводится заливка. После заливки заготовка освобождается от земли и
производится очистка от шлака и окалины.
Существует несколько способов очистки литья от шлака и окалины, на^
пример, очистка литья в гидрокамерах, куда его загружают и где под
давлением струи воды 10—25 МПа через сопла происходит очистка. Струя
воды направляется на деталь под углом 65—75°, причем струи должны
перекрывать друг друга примерно на 15—20 мм. Расстояние от сопла до
очищаемой поверхности отливки устанавливают в пределах 250—450 мм. После
очистки литья в гидрокамере его обычно подвергают обработке в слабом
растворе NaN03, а затем сушат во избежание коррозии.
Электрогидравлический способ очистки заключается в использовании явления
электрического разряда в жидкости. Электрический разряд в жидкости
представляет поток электродов, которые на пути прохождения совершают
основную работу по очистке литья. Движение электродов сопровождается
ударной волной жидкости, совершающей механическую работу по очистке.
После очистки рабочего колеса от земли, шлака и окалины его направляют
на механическую обработку. Перед механической обработкой производится
раз-метка заготовки.
Механическую обработку колеса целесообразно производить на
токарнокарусельном станке, так как в этом случае деталь лежит на
планшайбе, а не держится на весу. При обработке литья деталей трудно
избежать неравномерного снятия металла, что приводит к дополнительной
вибрации станка, что особенно характерно для токарно-винторезных
станков.
Для обработки сложного профиля обычно используются станки с программным
управлением. Обработка сложного профиля лопаток производится на
копировально-фрезерном станке. На стол станка устанавливается
приспособление для крепления рабочего колеса и модели лопатки.
Фрезерование производят по копиру. Так как копировальный станок не дает
заложенной по чертежам чистоты отработки, то производится слесарная
доводка поверхностей при помощи пневматических машин и наждачных кругов.
Для приварки покрывного диска колеса к диску с лопатками на торцах
лопаток производят разделку по сварке, обычно на расточном станке, и
сваривают детали между собой аргонно-дуговой сваркой. Для снятия
напряжений после сварки производят термообработку колеса. Термообработку
проводят при температуре 950 С в защитной среде (обычно используется
аргон) для предотвращения появления окалины на поверхности, после чего
производится оконча» тельная механическая обработка сборки, которая
имеет припуск на механическую обработку.
Точное литье является одним из прогрессивных способов получения отливок,
при котором устраняются или сводятся к минимуму операции обрубки,
очистки, механической обработки и доводки отливок. Изготовление отливок
рабочих колес насосов методом литья по выжигаемой пенопластовой модели
позволяет получить проточную часть каналов рабочих колес с минимальным
припуском под зачистку и шлифовку.
Исходя из реальных конструкций рабочих колес, имеющих высоту лопатки на
выходе 40—60 мм, целесообразно производить полуцельнолитой вариант
отливки с покрывным диском, так как при цельнолитом варианту отливки
невозможно выполнить * радиусы между лопаткой и покрывным диском на
модели и произвести зачистку проточной части рабочего колеса на отливке.
На модель рабочего колеса наносится несколько слоев огнеупорного
покрытия толщиной 5—6 мм. Керамическая оболочка с пенопластовой моделью
за-формовывается в гибкий наполнитель, затем выдерживается около 2 сут
для отвердения жидкого наполнителя. После проводится прокалка формы при
температуре 950—1000°С с одновременным выжиганием пенопластовой модели.
Заливка производится в форму, остуженную до 600 °С, через разливную
воронку. После заливки заготовка освобождается от оболочки и
производится механическая обработка, аналогичная вышеописанной, но со
значительным снижением трудоемкости изготовления колеса и снижением
металлоемкости. Получение отливок рабочих колес методом точного литья
возможно также по выплавляемым моделям. Модели изготовляются из смеси
парадрина и стеарина с температурой плавления 55 °С; для
крупногабаритных отливок, к которым предъявляются повышенные требования
по точности размеров и чистоте поверхности, применяется состав,
содержащий 50 % канифоли, 30 % полистирола и 20% наполнителя с
температурой плавления 180 °С. Модель покрывается керамической
оболочкой, а дальнейший технологический процесс аналогичен предыдущему.