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鈦風(fēng)機葉輪焊接變形控制及矯正
更新時(shí)間:2015-07-07   點(diǎn)擊次數:1567次

鈦風(fēng)機葉輪是抽排污染粉塵用的鈦風(fēng)機上的關(guān)鍵部件。其結構材質(zhì)為12,葉輪各部位的形位偏差要求較嚴格,后盤(pán)面平面度不超過(guò)1.5葉片平面對后盤(pán)的垂直度不超過(guò)1.4,后盤(pán)外緣與端面跳動(dòng)不超過(guò)1.5,動(dòng)靜平衡塊配重不得超過(guò)2塊1.若達不到上述要求,葉輪轉動(dòng)時(shí)噪聲很大,磨損速度快,并會(huì )產(chǎn)生新的不平衡力導致設備運轉時(shí)震動(dòng)加劇,葉輪使用壽命大為縮短。造成葉輪尺寸精度降低的主要原因是焊接變形過(guò)大,難以矯正。因此,探討有效地控制和矯正焊接變形的方法對保證葉輪尺寸精度,提高葉輪質(zhì)量是十分必要的。

  2焊接變形分析及試驗影響葉片平面對后盤(pán)的垂直度的主要因素是葉片與后盤(pán)的組對精度和葉片與后盤(pán)焊接時(shí)后盤(pán)產(chǎn)生角變形的大小,可通過(guò)采用合理的焊接順序來(lái)保證垂直度。后盤(pán)外緣的端面跳動(dòng)要求不超過(guò)1.5,可通過(guò)焊后車(chē)削加工來(lái)保證。而后盤(pán)面平面度要求不超過(guò)1.5此要求較嚴格且實(shí)現難度較大。

  因為受葉輪結構本身的限制,后盤(pán)旦產(chǎn)生較大的焊接變形很難找到比較有效的矯正方法。由于葉輪徑厚比比較大,各部件厚度較薄,葉輪整體結構剛性差,抵抗變形的能力較差。由于鈦風(fēng)機葉輪的前盤(pán)與后盤(pán)的間距很小,無(wú)法實(shí)現葉片與前盤(pán)后盤(pán)的焊接,故設計了連接板條,通過(guò)使連接板條與葉片焊接并與前盤(pán)鉚焊,從而實(shí)現前后盤(pán)的有效連接。

  且連接板焊縫焊量較大,焊縫橫向收縮嚴重,焊縫也都集中在后盤(pán)的024,圓周以外,造成圓周以外每條焊縫都要橫向收縮,累積收縮很大。由于后盤(pán)上的焊縫都分布在與葉片連接的面,造成此面收縮嚴重,而后盤(pán)上不焊葉片的面收縮較小,這種收縮的不均衡,就造成了后盤(pán)圓周以外向葉片側撓曲。而后盤(pán)的圓周以?xún)葲](méi)有焊縫,變形很小,基本保持平面,在上述各種因素綜合作用下必然產(chǎn)生后盤(pán)內平外撓的變形,2.

  葉片兩端的角焊縫造成的角變形會(huì )引起前盤(pán)后盤(pán)的波浪變形,特別是前盤(pán)由于板厚僅為2,波浪變形較為嚴重。為掌握確切的變形情況與變形量的大小,探索合理的焊接工藝,6臺葉輪分3組分別制作,每組2臺,先進(jìn)行第1組試驗。第1組為在沒(méi)有任何剛性約束的自由狀態(tài)下進(jìn)行葉輪的焊接,焊后測量后盤(pán)的變形量大處為6mm,小處為4mm,嚴重超差,分析原因認為變形大主要是由于葉輪剛性較差造成的。在進(jìn)行第2組葉輪焊接前決定加大葉輪剛性。將兩臺葉輪后盤(pán)疊放,然后用卡子將2后盤(pán)沿外圓和內圓卡在起,3.

  這種剛性固定法有效地克服了單臺葉輪剛性不足的缺點(diǎn),且基本上不增加制作成本,另外由于2臺葉輪后盤(pán)產(chǎn)生翹曲變形的方向相反,因此剛性固定后后盤(pán)翹曲變形可部分相互抵消,焊后打開(kāi)卡子測量后盤(pán)變形量,大處為4,小處為2瓜,這種方法的缺點(diǎn)是卡子打開(kāi)后后盤(pán)有定回彈,尺寸不穩定,葉輪運行段,間后造成新的+平衡,增大葉輪噪聲,縮短葉輪壽命。為減少回彈,穩定尺寸,進(jìn)行了第3組試驗,即2臺葉輪剛性固定焊接后,卡子不打開(kāi)直接進(jìn)行整體退火隨爐升溫至450,500,并保溫21再隨爐冷卻至100出爐以穩定葉輪尺寸,并去除部分殘余應力,退火后打開(kāi)卡子,變形回彈很小,后盤(pán)變形量大為2mm,小,變形檸制效果叫以。

  采用跳焊法進(jìn)行施焊,即先焊1357 9號葉片,再焊第24681012號葉片;焊后不打開(kāi)卡子直接進(jìn)行退火。

  3焊接工藝措施1葉輪點(diǎn)焊組對完成后,按閣3將2臺葉輪后盤(pán)疊放進(jìn)行打卡子剛性固定,每2個(gè)葉片之間的空擋都要打上卡子,以防焊接過(guò)程中因焊接應力過(guò)大,也可在兩后盤(pán)之間點(diǎn)焊加固;2用12焊絲氬弧焊焊接法施焊。注意焊絲及焊件須用丙酮擦洗短弧焊并用氬氣保護,焊接電流為0人,焊接電壓為20,焊接葉片,兩名焊工沿葉輪訕向對你同時(shí)施焊,即第1名焊工焊葉片1時(shí)第2名焊工同時(shí)葉片72.為保證葉片與后盤(pán)的垂直度,采用的焊接順序是先焊葉片左側角焊縫的第1層,再將葉片右側腳焊縫焊完,后將左側余下的角焊縫焊完;4焊接變形的矯正葉輪退火后打開(kāi)1子,測請焊接變形景,對變形量超差的部位作上標記,進(jìn)行矯正2.前盤(pán)由于板較薄,波浪變形采用錘擊的方法進(jìn)行矯正。后盤(pán)行矯正,具體方法是火焰加熱后盤(pán)外面,只加熱有焊縫的部位,加熱區域成線(xiàn)狀,4.加熱后立即在壓力機上加壓矯正,因為前盤(pán)為錐盤(pán)且較薄,直接與底板接觸受力容易將前盤(pán)和葉片壓壞,所以壓前做個(gè)支撐架支著(zhù)后盤(pán)不讓前盤(pán)直接著(zhù)地受力,壓制過(guò)程中不斷用平尺測量變形量,直至回彈后能達到變形量在公差要求范圍內,通過(guò)控制和調校焊接變形,葉輪尺寸全部達到紙技術(shù)要求。

  4結論1增加結構件剛性和焊接后退火定形是有效控制葉輪焊接變形的方法21采,合理的焊接工藝措施以減少葉輪焊接變形與焊接后矯正相結介是控制葉輪尺寸精度的,效途徑。

  3采用上述工藝制作的鈦葉輪達到28打2039 90標準,并可成功地用于特殊環(huán)境風(fēng)機上?! ?/p>

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  據悉,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)包括電子信息業(yè)和醫藥業(yè)等7條產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)勢資源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展水電鋼鐵金屬鋁及加工稀土等8條產(chǎn)業(yè)鏈,裝備制造業(yè)重點(diǎn)發(fā)展大型發(fā)電成套設備等8個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,農產(chǎn)品加工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展飲料煙草食品紡織絲綢制品皮革制品竹木制品和旅游商品等7條產(chǎn)業(yè)鏈。

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