Электрошлаковая сварка кольцевых швов валов гидротурбин

Вал гидротурбины состоит из грубы и фланца. Изготовление цельнокованых валов большого веса представляет собой сложную и трудоемкую работу. Чем больше диаметр фланца по сравнению с диаметром трубы, тем сложнее отковать такой вал. Изготовление валов в сварном варианте позволяет значительно уменьшить трудоемкость и стоимость их изготовления.

Формирование шва с внутренней стороны трубы вала осуществлялось медным ползуном, который удерживался и прижимался к свариваемым кромкам с помощью специальной штанги.

Техника электрошлаковой сварки кольцевых стыков значительно сложнее техники сварки прямых швов. Главная трудность заключается в осуществлении замыкания начала и конца кольцевого шва. Электрошлаковая сварка начинается на стальной полосе сечением вала равен 760 мм, а фланца — 2000 мм. Общая длина вала 6880 мм. Толщина стенки трубы нала 200 мм. Вал изготовляется из стали марки 30, содержащей углерода до 35%.

Электрошлаковая сварка вала выполнялась на установке, оборудованном аппаратом Л-401, описание которого приведено выше. В комплект установки входят вращатель и роликоопоры, на которые укладывается вал. Сварочная установка оборудована самостоятельно системой водяного охлаждения медных формирующих ползунов. Такая система обеспечивает надежное охлаждение ползунов, независимо от наличия воды в цеховой магистрали 21 X 25, изогнутой по шаблону и вставленной в зазор между свариваемыми кромками. Сварка начинается при сближенных электродах, а затем при выходе шлаковой ванны на погонную часть кольцевого шва — раздвинутыми электродами. Раздвижка электродов производится постепенно, по мере заполнения металлом начального «кармана». Погонная часть кольцевого шва до момента начала замыкания сваривается так же, как обычный прямолинейный шов при постоянном положении электродов.

При этом зеркало металлической ванны находится па уровне горизонтального диаметра вала. За время сварки погонной части шва с помощью кислородной резки вырезают начало шва по шаблону так, как показано ниже. Замыкание кольцевого стыка производится на 25—30° выше горизонтального диаметра и выполняется в три этапа. Сначала аппарат вместе с ползуном за счет передвижения по рейке поднимается вверх так, чтобы ползун занял положение выше горизонтального диаметра на 25—30°. При этом металлическая ванна вначале несколько удлиняется, а затем при дальнейшем подъеме аппарата укорачивается.