Повышения пластичности

1) путем увеличения прочности межатомных связей в кристаллической решетке, т. е. в результате повышения параметров, определяющих предельную энергоемкость металла F;

Несмотря на значительные успехи теплоэнергетики, производств о электроэнергии пока еще очень сложно. Теплоэнергетика в своих сложившихся формах в недалеком будущем полностью исчерпает свои возможности как в области совершенствования к. п. д., так и в области повышения параметров рабочих тел. Теплота как источник энергии еще долго будет служить человечеству. Но все более и более заманчивым представляется превращение теплоты в электричество иными, еще не использовавшимися ранее путями, без котлов, турбин и сложного вспомогательного оборудования современных теплоэлектроцентралей.

В расчетах рассматривались следующие альтернативные системы теплоснабжения: 1) закрытая; 2) открытая; а) двухтрубная; б) однотрубная. Учитывая большую протяженность транзитных тепловых сетей и относительно меньшую эффективность повышения параметров теплоносителя для магистральных и распределительных сетей, задача решалась только для транзитных сетей. Параметры для магистральных и распределительных сетей за пиковыми котельными во всех вариантах принимались одинаковыми (двухтрубными, работающими по температурному графику 150/70°С), поэтому затраты на них в расчетах не учитывались.

С начала развития советской теплоэнергетики институты ЦКТИ имени И. И. Ползунова, ВТИ имени Ф. Э. Дзержинского, ЭНИН имени Г. М. Кржижановского, Теплоэлектропроект, конструкторские бюро заводов энергетического машиностроения творчески решали сложные проблемы повышения технического уровня энергооборудования. В период 1931—1933 гг. впервые в стране были введены котлы на ТЭЦ № 8 Мосэнерго мощностью 4 МВт и Березниковской ТЭЦ на Урале мощностью 83 МВт (1931 г.) на повышенное давление пара в 60 кгс/см2. Особенностью тепловой схемы Березниковской ТЭЦ было введение промежуточного перегрева пара в отдельно стоящих паро-перегревательных установках. Опыт эксплуатации оборудования давлением 60 кгс/см2 послужил основой для дальнейшего повышения параметров пара. На ТЭЦ № 9 Мосэнерго было введено оборудование на параметры пара: 130 кгс/см2 и 500° С. Прямоточные котлы системы Леффлера производительностью 150 т пара в час были получены из-за рубежа. Но в 1934 г. на ТЭЦ № 9 ввели в действие более мощный прямоточный котел системы проф. Рамзина. Этот котел был рассчитан на нагрузку в 160/200 т пара в час с параметрами пара 130 кгс/см2 и 500° С.

В новой серии турбин, кроме повышения параметров пара, предусматривались двухступенчатый подогрев воды и снижение нижнего давления пара с 0,7 до 0,5 кгс/см2 (регулируемый отбор пара 0,5—2,5 кгс/см2). Предусматривался также подогрев обратной сетевой воды в конденсаторе. Головной образец турбины новой серии мощностью 100 МВт с параметрами пара 130 кгс/см2 и 535° С был установлен и прошел все стадии исследования на ТЭЦ-20 Мосэнерго.

Таким образом, в электрических сетях переменного тока до 1980 г. произойдет заметный сдвиг в сторону дальнейшего повышения параметров линий электропередач.

В связи с этим возникла потребность создания серии новых теплофикационных агрегатов на боле® высокие параметры пара и перехода от одноступенчатой схемы подогрева воды на многоступенчатую. В соответствии с этими требованиями ЛМЗ разработал и организовал производство новых теплофикационных турбин мощностью 50 и 100 тыс. кВт. В нотой серии турбин кроме повышения параметров пара предусматривался двухступенчатый подогрев воды, что повысило экономические характеристики агрегатов.

...Мы кратко коснулись только двух проблем, которые надо решить, прежде чем начать борьбу за повышение экономичности паровых котлотурбоустановок путем повышения параметров пара. А их значительно больше. И советские ученые, инженеры котло- и турбостроители успешно решают эти проблемы.

Когда производится технико-экономический анализ вариантов конструкторских разработок, очень важным является выявление и анализ возможностей повышения параметров этой конструкции '. Каждый вариант узла, подгруппы должен подвергаться сравнительной оценке, при этом объективно рассматриваются положительные и отрицательные стороны конструкции. Поэтому рассмотрение вариантов должно производиться по разным показателям: по параметрам, по тех-

2. Перепелица Н. И., Сапанкевич А. И. Способы повышения параметров при кризисе теплообмена. Препринт ФЭИ П-271,1976.

Экономическим вопросам, возникающим как раз на предпроиз-водственной стадии, не уделяется должного внимания со стороны экономистов-машиностроителей. В результате проблема выбора экономичных параметров машин на стадии их конструирования недостаточно разработана и освещена в отечественной литературе. Имеется еще значительное количество спорных и даже совсем нерешенных вопросов по обоснованию и анализу экономичности проектируемых машин. К ним можно отнести способы формирования параметров новых моделей машин, исходя из обоснованных требований сферы потребления, методы определения экономических границ повышения параметров машин, принципы расчета предельных затрат, степени морального износа и другие проблемы.

При сварке этими электродами чугунных деталей с толщиной стенки до 12 мм без предварительного подогрева удается получить швы и околошовную зону без отбеливания и закалки. Некоторому замедлению скорости охлаждения при эвтектической температуре способствует реакция между железной окалиной и алюминиевым порошком, протекающая с выделением теплоты. При сварке этими электродамп массивных деталей для получения бездефектных сварных соединений приходится их подогревать до температуры 400° С в зависимости от толщины чугуна и жесткости изделий. Для улучшения обрабатываемости и некоторого повышения пластичности металла шва используют электроды из никелевых чугуцов, например нирезиста или никросилаля (табл. 95).

Очистка металла от примесей внедрения снижает порог хладноломкости и является одним из возможных путей повышения пластичности тугоплавких металлов. Глубокая очистка от примесей внедрения является еще сложной технологической задачей.

Отпуск — нагрев ниже точки AI и медленное охлаждение; его применяют как сопутствующую операцию после закалки для получения более устойчивых структур. Высокий отпуск (нагрев до температуры 700 °С) применяют для повышения пластичности и обрабатываемости при небольшом снижении прочности закаленной стали; низкий отпуск (нагрев до температуры 250 °С) применяют для повышения вязкости закаленной стали при сохранении прочности.

Для обеспечения хорошей свариваемости при дуговой сварке этих сталей рекомендуют следующие технологические мероприятия: предварительный и последующий подогрев заготовок до температуры 100—300 °С в целях замедленного охлаждения и исключения закалки з. т. в.; прокалка электродов, флюсов при температуре 400—450 °С в течение 3 ч и осушение защитных газов для предупреждения попадания водорода в металл сварного соединения; низкий (300—400 СС) или высокий (600—700 °С) отпуск сварных соединений сразу после окончания сварки в целях повышения пластичности закалочных структур и удаления водорода.

В некоторых случаях для повышения пластичности без значительного снижения прочности, уменьшения остаточных напряжений и повышения коррозионной стойкости отжиг проводят при температуре ниже температуры рекристаллизации — дорекристаллиза-ционный отжиг. Такой отжиг ведет к установлению полигонизован-ной субструктуры. Этому отжигу подвергают некоторые алюминиевые и магниевые сплавы, а также пружины и мембраны из медных сплавов, для улучшения их упругих свойств.

Отжигу на зернистый перлит подвергают также тонкие листы и прутки из низко- и среднеуглеродистой стали перед холодной штамповкой или волочением для повышения пластичности.

Перегрев и пережог металла являются результатом неправильного выбора температуры нагрева при горячей обработке давлением. Для уменьшения сопротивления пластической деформации (повышения пластичности металла) температуру нагрева следует выбирать возможно более высокой; однако при этом может увеличиться зерно и понизиться ударная вязкость. Поэтому необходимо учитывать температуру начала обработки (обусловливающую наименьшее сопротивление деформации) и ее конца (обеспечивающую рекристаллизацию металла и необходимые размеры зерен).

Полный отжиг стали применяется для получения однородной мелкозернистой структуры, снижения твердости и повышения пластичности. Этому виду отжига подвергаются стали до механической обработки.

Рекристаллизационный (низкий) отжиг состоит из нагрева стали до температуры на 50—100° С ниже динии PSK (но выше температуры рекристаллизации), выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе (см. рис. 9.1). Рекристаллизационный отжиг применяют для снятия наклепа и внутренних напряжений в стали после холодной обработки давлением (прокатки, волочения, штамповки) или как промежуточный отжиг для повышения пластичности и предупреждения появления трещин в стали при холодной обработке давлением.

Термическую обработку литейных сплавов производят для снятия внутренних напряжений, возникающих при литье, выравнивания химического состава, повышения пластичности сплава и стабилизации размеров деталей.

Для повышения пластичности сварного шва и увеличения сопротивляемости трещинам содержание углерода в* присадочном металле должно быть менее 0,15%; целесообразно предусмотреть более широкую разделку кромок, чтобы обеспечить формирование шва в основном за счет более пластичного присадочного металла. Высокая технологическая прочность сварного шва достигается при ограничении содержания легирующих элементов в присадочной проволоке до следующих пределов, %: 0,15 С; 0,5 Si; 1,5 Мп; 1,5 Gr; 2,5 Ni; 0,5V; 1,0 Mg; 0,5 Nb.