Обеспечение качества поверхностного слоя соединений труба-коллектор, труба-трубная доска теплообменного оборудования атомных энергоустановок с учетом технологической наследственности при их изготовлении

• Автор: Ягуткин, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Состояние поверхностного слоя глубоких отверстий после различных 6 методов обработки и закрепления труб (Состояние вопроса)
1.1 Основные требования к глубоким отверстиям в деталях
теплообменных аппаратов АЭУ
1.2 Обработка глубоких отверстий
1.3 Методы закрепления труб в коллекторах и трубных досках
1.4 Качество поверхностного слоя глубоких отверстий
1.5 Выводы. Цель и задачи исследования
2 Методика проведения экспериментов
2.1 Оборудование и приборы
2.2 Инструмент
2.3 Обрабатываемые материалы
2.4 Смазочно-охлаждающие жидкости
2.5 Определение остаточных напряжений
2.6 Определение микротвердости
2.7 Измерение шероховатости
2.8 Исследование закрепления труб механическим вальцеванием 34 и гидрораздачей
2.9 Исследования усталостной прочности
2.10 Исследования повреждаемости в коррозионной среде
3 Исследование качества поверхностного слоя при обработке глубоких 48 отверстий
3.1 Качество поверхностного слоя при сверлении глубоких
отверстий
3.1.1 Сверление отверстий в стали 10ГН2МФА
3.1.2 Сверление отверстий в стали 09Г2С
3.1.3 Сверление отверстий в стали 10Х2М-ВД
3.1.4 Сверление отверстий в стали 22К

3.2 Качество поверхностного слоя при развертывании глубоких
отверстий
3.2.1 Развертывание отверстий в стали 10ГН2МФА
3.2.2 Развертывание отверстий в стали 10Х2М-ВД
3.3 Выводы
4 Исследование влияния методов запрессовки труб на качество 72 поверхностного слоя деталей трубного соединения
4.1 Исследование соединения труба - трубная доска полученного
методом механического вальцевания
4.2 Исследование соединения труба - трубная доска полученного
методом гидрораздачи
4.3 Выводы
5 Влияние технологической наследственности на качество 101 поверхностного слоя трубных соединений оборудования АЭУ
Выводы
6 Исследование влияния технологии обработки глубоких отверстий на 108 повреждаемость в коррозионной среде и предел выносливости
6.1 Влияние технологии обработки глубоких отверстий на
повреждаемость в коррозионной среде
6.2 Влияние технологии обработки глубоких отверстий на предел
выносливости
6.3 Выводы
7 Разработка и внедрение рекомендаций по обеспечению качества 123 поверхностного слоя глубоких отверстий в деталях трубных соединений теплообменного оборудования АЭУ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 - Химический состав и механические свойства
материалов

ВВЕДЕНИЕ
Задача надежного обеспечения и повышения качества изготовления теплообменного оборудования энергетических и атомных энергоустановок (АЭУ) является весьма актуальной.
В состав теплообменного оборудования АЭУ входят детали с большим количеством глубоких отверстий (L/D > 5), в т.ч. коллекторы и трубные доски с диаметрами отверстий 9-25 мм, глубиной до 900 мм, в которые запрессовываются трубки из коррозионностойкой стали.
Узлы крепления теплообменных труб труба - коллектор и труба -трубная доска являются весьма ответственными. При изготовлении указанных узлов одной из наиболее ответственных и трудоемких операций является обработка глубоких отверстий.
Сложность обработки глубоких отверстий связана с затрудненным подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания и отводом стружки, а также с большой глубиной сверления и низкой жесткостью сверла.
Целью работы является исследование влияния технологии изготовления и технологической наследственности на качество поверхностного слоя соединений труба-коллектор, труба-трубная доска и разработка рекомендаций по совершенствованию технологии их изготовления, обеспечивающих повышение качества теплообменного оборудования АЭУ.
В диссертационной работе представлены результаты исследований основных закономерностей влияния технологических факторов на качество поверхностного слоя глубоких отверстий по технологической последовательности операций их обработки и закрепления теплообменных труб в коллекторах и трубных досках АЭУ.

Эксперименты по вальцеванию проводились на образцах ложементов (втулках) 040 мм и длиной от 60 мм до 200 мм с отверстием для закрепления труб 016,25^Л1 мм и трубами 016 х (1,5; 2; 2,5; 3) мм и длиной от 70мм до 350 мм. Определялись исходные свойства металла труб (ГОСТ 1497-84) на специальных образцах (рисунок 2.8).
Рисунок 2.8 - Образец для испытаний на растяжение
Наибольшая сила, предшествующая разрушению образца, принималась за силу Ртах, соответствующую пределу прочности.
Определялись также:
- предел текучести (физический);
- предел текучести (условный);
- относительное удлинение.
Испытания на раздачу проводились в соответствии с ГОСТ 8694-75 на образцах, приведенных на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Образец для испытаний на раздачу