Применения аустенитных

В конце 30-х годов сфера применения автоматического регулирования в народном хозяйстве ограничивалась, по существу, паровыми турбинами^ электрическими машинами и процессами горения в топках паровых котлов. Телемеханика использовалась в энергетических системах и на железнодорожном транспорте. Техника следящего привода еще только зарождалась. К концу второй пятилетки благодаря быстрому развитию советской экономики были созданы важнейшие предпосылки для широкого внедрения автоматики и телемеханики в различные отрасли народного хозяйства. Указаниями XVIII съезда партии была поставлена задача организовать планомерное комплексное оснащение установок, агрегатов и технологических процессов контрольно-измерительными приборами и автоматическими регуляторами по специально разработанным техническим проектам. Выполнение этой работы было возложено на организованную раньше, в 1934 г., в системе

подтвердили, что в результате применения автоматического

а) Иметь высокие механические свойства наплавленных швов путём применения автоматического метода сварки под слоем флюса, электродов с качественными покрытиями, контактной стыковой сварки с оплавлением — при автоматическом регулировании. Для конструкций, испытывающих вызванные сваркой объёмные напряжения, в США повышают вибрационную прочность изделий применением высокого отпуска, а также проковки швов.

УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА ГАЗОВОМ ТОПЛИВЕ

Условия применения автоматического управления работой котельных установок на газовом топливе............ 5

Для котлов типа ПТВМ перспективным является применение турбинных газовых горелок, использующих энергию газовой струи для вращения вентилятора, подающего воздух в котел. При этом нет необходимости в установке вентиляторов и воздуховодов. Кроме того, применение турбинных горелок позволило бы обеспечить нужное соотношение газа и воздуха без применения автоматического регулирования.

К таким параметрам относятся: возможности регулирования передачи; рабочий объем гидромашины; коэффициенты полезного действия: объемный и общий; удельный вес гидромашины и ее габариты; максимально допустимое давление, при котором не ухудшается экономичность гидромашин и не снижается их долговечность; допустимые скорости вращения вала; передаваемая мощность; надежность действия и долговечность гидромашин; возможности применения автоматического управления передачей.

а - без применения автоматического разделения по порогам; б - с его применением

При перестановке штырей без применения автоматического захвата сначала раскручивают все переставляемые штыри, а затем поочередно извлекают их и устанавливают на верхний горизонт подготовленные холодные штыри. Остальные операции производят в порядке, аналогичном описанному выше.

Машины должны работать непрерывно в течение двух смен. Сбои в их работе снижают эффективность применения автоматического оборудования. Ход подвижной плиты машины при раскрытой пресс-форме должен обеспечить рабочее пространство для беспрепятственного выноса отливки манипулятором или ПР. Положение подвижной плиты машины должно регулироваться с точностью ± 1 мм, что позволяет уменьшить число переналадок в манипуляторах и ПР при использовании пресс-форм различной толщины.

Современные цехи ЛПД средних и крупных отливок из цинковых сплавов оснащены машинами с горячей камерой прессования. Характерный пример — автоматизация двух машин литья под давлением с горячей камерой прессования и запирающим усилием 1250 кН [861. Требовалось обеспечить максимальное снижение себестоимости продукции и высокую гибкость производства. При выборе метода автоматизации обращалось внимание на последующие операции — обрубку и механическую обработку. Анализ номенклатуры изготовляемых отливок показал, что одна машина при двухсменной работе может быть полностью загружена отливками четырех наименований, что создает хорошие условия для ее полной автоматизации (применения автоматического съемника отливок и обрубного пресса фирмы Trimmat). Другая машина полностью загружается отливками, выпускаемыми небольшими партиями. Это обусловливает частичную автоматизацию с применением съемника отливок, существующего обрубного пресса с ручным управлением н автоматической системой смазывания пресс-форм.

С расширением области применения аустенитных коррозионно-стойких сталей и сплавов растет и число сред, вызывающих МКК. Опасной для хромоникелемолибденовых сталей оказалась мочевина, для сплавов на основе никеля — политионовые кислоты. Даже такие малоагрессивные среды, как водопроводная и дистиллированная вода, конденсат, вода и пар высокой степени чистоты вызывают МКК аустенитных коррозионно-стойких сталей и сплавов. Способность сред вызывать МКК часто бывает трудно оценить заранее. При некоторых условиях и неопасные, на первый взгляд, среды в состоянии вызвать МКК аустенитных коррозионно-стойких сталей.

Коррозионные характеристики, описанные выше, определяют условия применения аустенитных нержавеющих сталей и инко-неля-600 в реакторах с водой под давлением. В первом контуре концентрация хлоридов и кислорода поддерживается на низких уровнях не более 0,1 мг^кг. Во втором контуре концентрация кислорода поддерживается на еще более низком уровне (0,005— 0,01 мг/кг) и хлориды не выше 0,3 мг/кг для нержавеющей стали. Для инконеля-600 предельная концентрация хлоридов увеличивается до 75 мг/кг. Система очистки воды второго контура используется для удаления свободной щелочи. Ввиду больших ограничений для нержавеющей стали в парогенераторах PWR все шире применяется инконель-600, в частности там, где используется охлаждение соленой водой.

Зарубежный опыт (США, Англия, ФРГ) применения аустенитных сталей в паропроводах паросиловых установок на сверхвысокие параметры пара оказался вначале также неудачным из-за массового образования трещин в сварных соединениях. В США были обнаружены трещины на паропроводах из стали 304, близкой по составу к стали Х18Н12Т, но не содержащей титана, и на паропроводах из стали 347, в которой при одинаковом со сталью Х18Н12Т содержании хрома и никеля для стабилизации вместо титана использован ниобий. Установки, на которых имеются аустенитные паропроводы, проработали в США уже около 10—15 лет.

В связи с интенсивным развитием машиностроительной промышленности потребность в сталях для работы при высоких температурах постоянно возрастает. Однако возможности использования высоколегированных хромоникелевых сталей аустенитного класса для этих целей ограничены из-за дефицитности никеля. Внимание исследователей уже длительное время привлекает проблема применения аустенитных сталей на хромомарганцевой основе в качестве жаростойкого материала. Но до настоящего времени хромомарганцевые стали не кашли широкого применения. В малоуглеродистых хромомар-ганцевых сталях нельзя получить однофазную аустенитную структуру при содержании хрома свыше 13%, что в свою очередь ограничивает возможность повышения коррозионной стойкости. Поэтому стали системы Fe—Сг—Мп, работающие при высоких температурах, необходимо дополнительно легировать аустенитообразующими элементами, позволяющими вводить повышенное количество хрома с сохранением аустенитной структуры.

Высокая стоимость аустенитных хромоникелевых сталей и наличие в них дефицитного никеля, технологические трудности изготовления из них сварных конструкций, а также возможность снижения работоспособности последних вследствие опасности хрупких разрушений приводят к тому, что за последнее время стремятся применять их лишь в деталях, условия работы которых полностью исключают возможность использования более дешевых и технологичных перлитных и хромистых сталей. Одним из наиболее эффективных путей уменьшения объема применения аустенитных сталей является также переход к сварным конструкциям из разнородных сталей.

При наличии требований по МКК для сварных соединений применяют присадочные материалы, легированные Nb или Ti и А1. Для сварки узлов из стали 08X17Т в химическом машиностроении применяют иногда электроды типа Э-10Х17Т. Проволоку Св-10Х17Т используют также при аргонодуговой сварке и автоматической сварке под флюсом. В случае применения аустенитных электродов и проволок металл шва сварных соединений обычных и "чистых" по примесям сталей отличается высокой пластичностью и ударной вязкостью. Если для сварки применены однородные электроды и проволоки с обычным содержанием примесей, то пластичность и ударная вязкость металла шва крайне низкие и какие-либо требования к этим характеристикам не предъявляются.

вышение параметров пара и экономичности тепловых электростанций требует применения аустенитных сталей. Поэтому проходят промышленное опробование на паровых котлах сверхвысоких параметров [650° С и 31 Мн/м2 (315 ата)] трубы из аустенитных сталей марок ЭП17 (Х16Н14В2БР), ЭП184 (Х16Н16МВ2БР) и ЭИ695Р (Х13Н18В2БР). Эти стали пока не могут быть рекомендованы для широкого применения, так как не освоена их сварка.

разрушения, все еще не ясны. Естественно, что это сильно затрудняет изыскание эффективных средств предотвращения локальных разрушений. Между тем, в результате обнаружения сквозных трещин на сварных паропроводах, охватывающих порой почти всю окружность труб рядом со швом, во многих странах фактически отказались от применения аустенитных сталей на тепловых электростанциях и вернулись к перлитным сталям. Однако дальнейший прогресс и в теплоэнергетике, и в атомной энергетике немыслим без непрерывного повышения параметров (давления и температуры) перегретого пара или жидкометаллического теплоносителя. Возможности перлитных сталей ограничиваются температурой не более 600° С. Для использования пара более высоких температур требуются аустенитные жаропрочные стали и сплавы.

Для паропроводов горячего промперегрева (температура 580 °С и давление 6 МПа) оптимальным решением следует рассматривать использование высокохромистых сталей 12Х11В2МФБ и 10Х9МФБ, что позволяет изготовлять паропроводные трубы большого диаметра с умеренной толщиной стенки 30... 40 мм. Использование для этой цели низколегированных теплоустойчивых сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф связано с известными трудностями изготовления труб наружным диаметром около 780 ... 820 мм с увеличенной толщиной стенки до 50 ... 60 мм, а вариант применения аустенитных сталей может оцениваться как дорогостоящий.

Аустенитные стали плохо сопротивляются коррозиен ному растрескиванию В случае необходимости применения аустенитных сталей положительное влияние на стойкость