葉輪的焊接及其連接方法綜述

劉　亮　費(fèi)慶男　田志東

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，沈陽 110869）

葉輪的焊接及其連接方法綜述

劉亮費(fèi)慶男田志東

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，沈陽 110869）

近年來，離心式壓縮機(jī)的葉輪焊接工作中存在一定的困難和問題，因此對焊縫技術(shù)的要求也隨之提升。文章從工業(yè)生產(chǎn)中常用的焊接方式入手，分析葉輪的焊接及其連接方法，從而找出多種其他類型的葉輪焊接方式，真正實(shí)現(xiàn)為葉輪的生產(chǎn)和完善作出啟示。

葉輪 焊接 連接方法

引言

葉輪屬于離心式壓縮機(jī)中的重要組成部件，且其組件數(shù)目較為繁雜，因此對其所進(jìn)行的焊接工作相對困難。這直接阻礙了離心式壓縮機(jī)的穩(wěn)定、有效運(yùn)行，極大降低了生產(chǎn)作業(yè)的效率[1]。所以，為了能夠保障其生產(chǎn)的質(zhì)量水平，就必須針對葉輪的焊接技術(shù)及其連接方法進(jìn)行探析，不斷改善現(xiàn)有的葉輪焊接方式，以此保證葉輪焊接的穩(wěn)定可靠性，最終促使離心式壓縮機(jī)高效運(yùn)行。

1　葉輪焊接的重要作用

離心式壓縮機(jī)當(dāng)中的葉輪，具體可依據(jù)其組件的數(shù)量實(shí)施細(xì)致劃分，其中包含了兩大件葉輪、整體式葉輪以及三大件葉輪三種形式。兩大件和三大件葉輪都是由兩個以上的組件構(gòu)成，因此需要針對此類組件進(jìn)行有效焊接。通常，葉輪所采取的焊接方式主要包括機(jī)械連接和焊接兩種形式[2]。而離心式壓縮式中的葉輪主要采用焊接的方式。和其他簡單的焊接結(jié)構(gòu)相比，葉輪對焊接技術(shù)所提出的要求更高。

此類要求具體表現(xiàn)為：

（1）葉輪具有比較狹窄的流道，其可達(dá)性能相對較差，因?yàn)楠M窄的流道直接對焊槍或者是焊條的使用造成了嚴(yán)重的限制，導(dǎo)致焊接電弧很難有效保持最佳的焊接角度，甚至一些比較小的流道和一些比較復(fù)雜的閉式葉輪等都會存在一定的焊接盲點(diǎn)。

（2）葉輪本身屬于離心式壓縮機(jī)當(dāng)中的核心組成部件，在生產(chǎn)中進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可直接對氣體做功，相當(dāng)于整個離心壓縮機(jī)的心臟所在。一旦焊接葉輪中存在一些擴(kuò)大性的夾渣、擴(kuò)展性的裂縫以及焊縫時所留下的強(qiáng)度和厚度不足的問題，都將直接致使葉輪無法正常工作。必須進(jìn)行及時處理，否則將導(dǎo)致較為重大的事故產(chǎn)生。因此，必須要保障葉輪焊接操作的可靠性。

2　葉輪焊接方法的改善策略

2.1采用自動化焊接設(shè)備，提升焊接操作水平

2.1.1改善焊接工具

以往所采用的焊接工具主要是焊槍。這種焊槍短而粗，因此可以在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出相應(yīng)的小直徑焊槍，促使其能夠以焊條的形式直接探入至流道中，以完成焊接工作。也可直接將焊槍的頸部位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使其形成彎曲且具備一定的剛性，從而在保障送絲結(jié)構(gòu)的同時，真正滿足不同流道對葉輪焊接的需求。此外，為能夠有效防止焊槍的過熱情況，必須以此逐漸降低相應(yīng)的熱量輸入，就如一些焊絲不可過粗，焊接電流不可過大等。因?yàn)檫@樣必然會直接影響保護(hù)焊的焊接效率，但是其效率也將高于焊條電弧焊。

2.1.2需要改善工況，提升其操作水平

當(dāng)前，國內(nèi)的大多數(shù)焊接葉輪都是直接采用手工焊進(jìn)行，尤其是焊條電弧焊類型，其所具備的焊條直接相對較小，能夠極大地方便將其伸入到流道中，如此操作起來非常靈活簡便。因此，它直接對一些焊工的技術(shù)和責(zé)任心態(tài)提出了更高需求。一旦焊工們本身的技術(shù)不足，將直接影響焊縫本身的質(zhì)量，甚至給葉輪留下嚴(yán)重的安全隱患。這就必須強(qiáng)化對焊工們的培訓(xùn)工作，及時改善焊接的工況，真正為焊接人員提供更為良好的工作條件?？刹捎煤附游鼰熢O(shè)備來有效提升焊接可見度，以此改善焊工本身的操作環(huán)境[3]。

2.1.3采用自動化數(shù)控焊機(jī)

一般手工焊都屬于人工操作的形式，所具備的焊工技術(shù)水平高低不一，焊接的狀態(tài)也存在好壞之分。所以，在采用自動化焊機(jī)時，需要極大地避免人為影響因素，保證焊縫本身的穩(wěn)定質(zhì)量。一般熱量偏少的自動焊都屬于氣保護(hù)焊，具體是采用數(shù)控程序?qū)獗Ｗo(hù)焊實(shí)施控制的全過程。相對于葉輪而言，此種流道的焊縫相對復(fù)雜，必須由此強(qiáng)化相應(yīng)的自動跟蹤系統(tǒng)，這樣才能及時有效地矯正其焊縫的偏差。當(dāng)前，已經(jīng)有相當(dāng)一部分的壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)直接開展了相應(yīng)的實(shí)踐類活動，且此類實(shí)踐活動均成功運(yùn)用到了實(shí)際當(dāng)中。

2.2非焊接的方法及其補(bǔ)充方式

2.2.1整體銑制葉輪

很多半開式的葉輪都是通過銑制而出的流道，其一般和一些母材比較柔軟的閉式葉輪相比，整體銑制已經(jīng)在生產(chǎn)中全面實(shí)施。因此，它真正有效地避免了焊接熱循環(huán)直接對材料所造成的不良影響，提升葉輪本身的可靠性。通常而言，只需其母材達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，葉輪的質(zhì)量就將獲得有效的保障。不過，采用這種銑制的方式要求銑刀的尺寸必須要小，這就直接對銑刀的要求變得越來越高。而假如閉式葉輪本身具有非常復(fù)雜的型線，或者其直接采用非常硬的材料，則必然會極大地提升其整體銑制的難度。

2.2.2鉚接葉輪

這種方式屬于一種非常傳統(tǒng)化的連接方

式。它針對一些流道非常窄、甚至是小焊條都無法有效伸入流葉輪，大都直接選擇鉚接的形式。然而，鉚接葉輪本身的葉片非常厚，因此對比一些流道相對較寬的葉輪，將導(dǎo)致葉輪顯得更加笨重，從而直接降低流道當(dāng)中的通氣量，而且鉚接葉輪本身也很難真正應(yīng)用在三元流的葉輪當(dāng)中。

2.2.3鑄造葉輪

此種方式廣泛流傳在六七十年代，當(dāng)時鉚接和鑄造都屬于主要的連接方式。這種方式和整體銑制相類似，因?yàn)殍T造葉輪也屬于整體的性質(zhì)。但是，和焊接葉輪的鍛件母材相對比，鑄件葉輪本身的機(jī)械性要明顯偏低，其中還非常有可能直接產(chǎn)生夾渣和氣孔等缺陷情況，甚至難以保證最常規(guī)的鑄造精度。所以，必須采取精密鑄造和壓鑄等非常先進(jìn)的鑄造方式。

2.3應(yīng)用固相焊

通常所采用的焊接主要是指電弧焊。然而，除了電弧焊之外，還可以充分考慮固相焊的形式。這種形式主要是因?yàn)槠浜附拥臏囟任催_(dá)到母材的熔點(diǎn)，因此在焊接過程中母材不會產(chǎn)生融化。正是由于固相焊的溫度普遍偏低，熱量輸入非常小，因此所引發(fā)的熱變形也明顯偏小，直接導(dǎo)致葉輪的精度顯著高于電弧焊，對其后續(xù)的動平衡產(chǎn)生了較小影響。通常，它對焊接的配置精度要求較高。而和一般的電弧焊相比，它所存在的最大優(yōu)點(diǎn)是不需要對流道的寬度加以考慮，可直接在電弧焊所無法完成的小流道葉輪的流道中實(shí)施焊接。但是，如果葉輪本身明顯偏大，則其在裝配過程中也將產(chǎn)生較大的誤差，從而直接提高了焊件配置的困難。所以，為了能夠保障葉輪的連接治療，將固相焊、鉚接以及電弧焊三者同時采用，也是一種行之有效的方式。

3　結(jié)語

綜上所述，電弧焊屬于葉輪當(dāng)中的主要焊接方式。為提升葉輪本身焊接質(zhì)量，通常需要對當(dāng)前所采用的焊接方式進(jìn)行改善，或者直接對其他的焊接方式進(jìn)行嘗試，也可以直接對葉輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，促使其焊接的形式變得更加簡便。不管是采取何種方式，葉輪都必須要充分保障其焊接質(zhì)量的安全穩(wěn)定性，然后在此基礎(chǔ)上對其經(jīng)濟(jì)性加以考慮。

[1]魏兆中.離心壓縮機(jī)葉輪焊接工藝研究[J].開封大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，（2）：95-96.

[2]高天友.基于UG的風(fēng)動雙輸出送料機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)與加工[J].工具技術(shù)，2014，（7）：58-60.

[3]賀紅霞，雷春棟，王海雷，趙波，孫猛，劉傳棟.水環(huán)泵焊接葉輪加工制造的關(guān)鍵技術(shù)[J].金屬加工：熱加工，2014，（16）：75-76.

Review on the Welding of Impeller and Its Connection Method

LIU Liang,FEI Qingnan,TIAN Zhidong
(Shenyang blower group, Limited by Share Ltd, Shenyang 110869)

The progress of the times, t he development of society, the pace of development of China's i ndustrialization is also moving forward. A number of effective technologies have been introduced and improved, such as in welding technology. In recent years, the im peller welding work of centrifugal com pressor has some difficulties and problems, so the requirements of the welding technology will be promoted. This must from industrial production as a common welding method of, in order to carries on the summary and the induction, s o as to find out a variety of other types of impeller welding, truly realize the production of impellers a nd made perfect enlightenment. In this paper, the welding of impeller and its connection method are analyzed, and the brief discussion is provided for reference.

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