В книге обобщен характер кавитационной эрозии деталей проточного тракта гидротурбин и приведены данные о технологичности и кавитационной стойкости материалов, применяемых в гидротурбостроении. Рассмотрены вопросы совершенствования технологии ремонта деталей проточного тракта с применением воздушно-электродуговой строжки поверхности деталей пластинчатым графитовым электродом и механизированной наплавки кавитационно-стойких сталей. Книга рассчитана на инженерно-технических работников энергоремонтных предприятий и гидроэлектростанций.

Предисловие

Глава первая. Кавитационно-эрозионные разрушения деталей проточного тракта гидротурбин
1. Кавитация и кавитационная эрозия материалов
2. Кавитационная эрозия деталей проточного тракта гидротурбин
3. Мероприятия по снижению эрозионных разрушений гидротурбин

Глава вторая. Характеристика материалов для деталей гидротурбин
4. Состав и свойства сталей для гидротурбин
5. Применение биметаллических деталей с кавитационно-стойким слоем

Глава третья. Технология ремонта кавитационно-эрозионных разрушений гидротурбин
6. Состав технологического процесса и организация ремонтных работ
7. Удаление металла, разрушенного кавитацией
8. Восстановление геометрических размеров деталей
9. Выбор состава сплава для наплавки деталей гидротурбин
10. Наплавка кавитационно-стойкого слоя на углеродистые и низколегированные стали
11. Ремонт лопастей из нержавеющих сталей

Литература

Предисловие

Для современного гидротурбостроения характерным является значительный рост единичной мощности агрегатов, что достигается увеличением габаритов, повышением быстроходности, форсированием режимов работы. В этой связи большое значение приобретают вопросы повышения надежности и долговечности агрегатов и улучшения эксплуатационных характеристик гидротурбинного оборудования. Ликвидация вынужденных простоев, увеличение продолжительности межремонтной эксплуатации агрегатов дает возможность более успешно решить поставленную задачу.

Одним из важных факторов, определяющих надежность и долговечность гидротурбин, является износостойкость деталей проточного тракта, работающих в контакте с кавитирующим потоком жидкости. В результате воздействия такого потока поверхность металлических деталей подвергается в определенных местах специфичной гидроэрозии. На деталях появляются локальные очаги разрушения в виде язвочек (питтингов), металл становится рыхлым, губчатым. С течением времени процесс гидроэрозии распространяется в глубь металла, занимая все большую площадь. В отдельных случаях подобные разрушения появляются на больших площадях за сравнительно короткий период эксплуатации гидротурбин.

Проблема повышения кавитационно-эрозионной стойкости деталей проточного тракта гидротурбин становится в последнее время все более актуальной, так как с ростом единичных мощностей агрегатов вынужденный простой на период ремонта приносит огромные убытки народному хозяйству.

Опыт эксплуатации мощных гидростанций показывает, что кавитация имеет место при работе большинства гидротурбин, а степень ее зависит от конструктивных особенностей проточного тракта, качества изготовления деталей, режимов работы, условий эксплуатации и других факторов. Поэтому интенсивность кавитационно-эрозионных разрушений на различных ГЭС не одинакова.

Установлено также, что различные материалы, применяемые для изготовления деталей проточного тракта, при работе в одних и тех же условиях подвержены кавитационной эрозии в различной степени. Особенно большим эрозионным разрушениям подвержены камеры и лопасти рабочих колес, изготовленные из углеродистых и низколегированных сталей. При работе в аналогичных условиях нержавеющие стали (хромистые, хромоникелевые и др.) обладают более высокой кавитационной стойкостью.

Учитывая это обстоятельство, можно значительно повысить работоспособность деталей, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей, путем нанесения на места, подверженные кавитационным воздействиям, износостойкого слоя.

При ремонте деталей проточного тракта гидротурбин в настоящее время для этих целей наиболее часто применяют электродуговую наплавку. При правильно выбранных сварочных материалах и соблюдении технологии наплавки кавитационная стойкость деталей гидротурбин может быть значительно повышена. Поэтому для успешного применения износостойкой наплавки при ремонте проточного тракта гидротурбин необходимы научно обоснованные и проверенные в производственных условиях рекомендации по выбору наплавочных материалов и технологии наплавки. Кроме того, в связи с большим объемом ремонтно-восстановительных работ весьма актуальными являются вопросы совершенствования технологии ремонта с целью повышения производительности труда и улучшения качества.

В настоящей работе проанализирован опыт организации ремонтных работ на передовых ГЭС, изложены результаты разработки и опробования в производственных условиях более прогрессивных технологических процессов, обеспечивающих не только рост производительности труда и улучшение качества работ, но и повышение кавитационной стойкости деталей проточного тракта, отремонтированных с применением наплавки специальных сплавов.