2-3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЛИТЫХ КОРПУСОВ И КРЫШЕК АРМАТУРЫ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ И ЛЕГИРОВАННЫХ МАРОК СТАЛИ
Как показывает опыт эксплуатации, в литых корпусах и крышках арматуры высоких параметров имеется значительное количество дефектов.
На ряде электростанций арматура с дефектами в литье не восстанавливается, а сдается в металлолом, хотя стоимость единицы крупной арматуры составляет более 1 000—1 500 руб.
Количество дефектной арматуры на некоторых крупных электростанциях составляет около 200— 300 единиц. При ее восстановлении можно сэкономить значительное количество средств и создать запасные комплекты арматуры, позволяющие снизить сроки простоя котлов в ремонте. Это особенно важно для литых деталей из аустенитных марок сталей, которые стоят по 3 000—4 000 руб. и отливаются на специализированных заводах.
Основным способом исправления дефектных отливок является сварка, при помощи которой устраняются поверхностные и сквозные трещины; газовые, земляные и шлаковые раковины; усадочные раковины и рыхлоты; спаи, заливы, недоливы, перекосы, разностенность, механические повреждения и другие дефекты.
Чтобы правильно назначить способ исправления дефектного места, необходимо знать место его расположения и характер развития.
Поверхностные и сквозные трещины располагаются главным образом в переходных по сечению местах отливок. Такие трещины на отливках, еще не отожженных, различаются более трудно, чем на отожженных. Их обнаруживают путем наружного осмотра. При исправлении трещин следует стремиться главным образом к тому, чтобы полностью удалить их из тела отливки при подготовке под заварку.
Газовые, земляные и шлаковые раковины располагают в основном на поверхности отливок. По форме и размерам они бывают различными. Раковины обнаруживаются также путем наружного осмотра. Раковины бывают и закрытого типа. Подобные дефекты обнаруживаются в процессе механической обработки отливок. Исправление раковин при помощи сварки не представляет особого труда и производится после их очистки от земли и шлака. Если раковина глубокая, то она подлежит разделке под заварку.
Усадочные раковины и рыхлость обычно располагаются в переходных местах по толщине и форме сечения отливок и бывают открытой и закрытой форм. Эти дефекты обнаруживают в процессе тщательного наружного осмотра отливки при помощи щупа. В процессе наружного осмотра следует обращать особое внимание на те места отливки, где имеются трещины и небольшие впадины. В большинстве случаев, чтобы обнаружить под впадиной раковины или рыхлоты, достаточно несколько раз ударить по ней молотком.
Для обнаружения этих дефектов проверку следует производить после очистки арматуры.
Спаи — дефекты, которые хорошо обнаруживаются при наружном осмотре отливок в виде щелей с закругленными краями; они бывают поверхностными и сквозными. Характер дефекта определяют путем осмотра противоположной стороны стенки, где расположен спай. Наличие щелей на стенке указывает на то, что стенка имеет сквозной дефект, который можно также обнаружить при помощи керосина. Исправление спая производится заваркой.
Заливы — неопределенной формы приливы и выступы на теле отливки в местах разъема опок или там, где находятся зазоры между частями форм. Заливы хорошо заметны при наружном осмотре отливок после выбивки их из опок. Исправляются путем отбивки с применением электродуговой или газовой резки.
Перекосы и разностенность — отклонения в размерах толщины стенок отливок или искажение их контура вследствие смещения отдельных частей. Обнаруживаются путем наружного осмотра, размерного контроля и проверки специальными шаблонами. Исправляются наплавкой металла на утоненные стенки отливки и сплавлением ее утолщенных частей.
Ниже приведена технология восстановления литых корпусов и крышек арматуры путем электродуговой заварки дефектных мест металлическим электродом.
А. Заварка дефектов в корпусах и крышках арматуры из углеродистой стали марки 25Л
Дефектное место перед заваркой должно быть расчищено от формовочной земли и других неметаллических включений до чистого металла. Разделку дефектных мест можно производить пневматическим зубилом или кислородным резаком. В случае применения кислородной резки после разделки необходимо очистить места от неровностей, шлака и брызг зубилом. При разделке дефектного места необходимо следить, чтобы в месте разделки не оставалось острых кромок и острых углов. Угол раскрытия должен быть не менее 70°. Вырубка дефектного места должна производиться так, чтобы была обеспечена свобода манипулирования электродом при сварке. При наличии сквозной трещины производится нормальная V-образная разделка. Если при разделке трещины в корне получится большой зазор, необходимо устанавливать прокладку толщиной 4 мм, которая после окончания заварки срубается. Если после окончания заварки дефектного места удалить прокладку нет возможности, последняя остается на детали. Перед разделкой концы трещины должны быть обязательно засверлены. Поверхность отливки на расстоянии 25— 40 мм от дефектного места очищают от загрязнений.
Подготовленные детали следует заваривать электродами марок ЦМ-7, ОММ-5, Л1ЭЗ-04 типа Э-42 по ГОСТ 2523-51. Режим сварки выбирается в зависимости от диаметра электрода. Для электродов типа Э-42 сила тока должна находиться в следующих пределах: при d = 4 мм i=160—180 а, при d = 5 мм t = 210—240 а и при d=6 мм i = 250—300 а.
При заварке дефектов в отливках сложной конфигурации в месте резкого перехода толщины стенок (у ребер жесткости) необходимо осуществлять местный плавный подогрев. При сварке тонкостенных отливок во избежание местного перегрева необходимо производить сварку на нескольких отливках одновременно. Заварку дефектов необходимо (по возможности) выполнять в нижнем положении, а швы накладывать вдоль наибольшего размера разделки. В процессе наложения швов необходимо вести сварку так, чтобы каждый последующий валик перекрывал предыдущий не менее чем на 1/3. Шлак необходимо удалять после наложения каждого валика, после чего поверхность заваренного участка и место наложения следующего валика тщательно зачищать зубилом и металлической щеткой от брызг и окалины. Запрещается оставлять наплавленные кратеры, подрезы, наплывы и резкие переходы от наплавленного металла к основному. Все отливки с количеством наплавленного металла на одном месте более 25 см3 должны подвергаться повторному отжигу. В случае обнаружения в процессе сварки или после нее каких-либо дефектов (трещины, непровар, подрезы и т. д.) последние нужно вырубать и заваривать повторно.
Б. Заварка дефектных мест в отливках из хромомолибденовой стали марки 20ХМ
Подготовка дефектных мест в отливках из стали марки 20ХМ должна быть такой же, как и при заварке дефектов в отливках из углеродистой стали марки 25Л. Дополнительными требованиями, связанными с особенностями сварки легированной стали марки 20ХМ, являются следующие. Заварка дефектов должна производиться только в отливках, предварительно нагретых до температуры 250—300°С. В зависимости от объема и расположения дефекта допускается местный подогрев завариваемого места. Способы нагрева не регламентируются. Температура нагрева на участке сварки (на расстоянии не менее 50 о от шва) в течение всего процесса заварки должны быть не ниже 250—300° С. При температуре на участке, прилегающем к завариваемому месту, ниже указанной сварку следует прекратить и подогреть этот участок до температуры 250—300°С. Контроль температуры осуществляется термопарами или карандашами термохром. Заварка дефектных мест производится паспортизированными электродами марок ЦЛ-6, ЦЛ-7 и ЦЛ-14. Электроды должны иметь сертификат. Режим сварки выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для электродов марки ЦЛ-6 сила тока должна находиться в следующих пределах: при диаметре электрода </=4 мм i=160—180 а, при (/=5 мм i = 210— 240 а, при d=6 мм i = 250—300 а и при d=8 мм i = =350—450 а.
Заварку дефектов необходимо вести так, чтобы каждый последующий валик перекрывал предыдущий не менее чем на После наложения каждого валика необходимо производить удаление шлака. После удаления шлака поверхность заваренного участка и место наложения следующего валика тщательно зачищают зубилом и металлической щеткой от брызг и окалины. При заварке глубоких вырубок большой протяженности рекомендуется применять способ горки, при котором весь подлежащий заварке участок разбивают на мелкие участки протяженностью 150—200 мм, а обварку выполняют в следующем порядке. Первоначально накладывают первый слой металла, затем заваривают первый слой и заканчивают этот слой на первом слое первого участка, после чего проваривают первый слой на третьем участке и продолжают его на втором участке и т. д. Категорически запрещается оставлять незаплавленные кратеры, подрезы, наплавы и т. д.
Все отливки после заварки дефектов должны подвергаться повторному отжигу. Допускается проведение заварки мелких дефектов, обнаруженных при механической обработке на отливках, которые прошли полную термическую обработку без отжига, но с предварительным подогревом до температуры 250—350° С с соблюдением соответствующих правил.
После заполнения разделки необходимо наложить отжигающие валики, которые должны укладываться в пределах наплавленного металла и не выходи гь на основной металл. После окончания заварки этот участок металла укрывают сухим асбестом. Объем одного, отдельно расположенного дефекта, допускаемого к заварке без последующей термической обработки, должен быть не более 100 см3 Решение вопроса о допустимости заварки дефектов на отливке без последующей термической обработки принимается руководством цеха электростанции или ремонтного завода. В случае обнаруживания в процессе сварки или после нее каких-либо дефектов (трещины, непровар, подрезы и т. д.) последние вырубают и заваривают снова.
