專利名稱：離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法
技術領域：
本發明涉及離心壓縮機透平葉輪的焊接制造方法，具體地說是一種離心壓縮機二
元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法。
背景技術：
離心壓縮機透平葉輪是將轉子動能轉換成介質氣體的能量的機械設備，葉輪流道 的尺寸精度對壓縮機的性能有著嚴重的影響。窄流道離心壓縮機葉輪由于氣體流道狹窄， 在葉輪的制造過程中，采用開槽焊的焊接方法，將葉輪蓋盤與葉輪軸盤焊接為一體。
傳統的防止葉輪制造過程中焊接變形的方法為焊接前，在葉輪流道輪盤的一側、 沿葉輪的軸向增加一個固定數值的焊接收縮量，以補償焊接后葉輪流道出口端寬度方向的 收縮。這種傳統的方法不足之處在于，焊接后，葉輪流道內部出現不等量的變形，焊接變形 引起的葉輪流道內部尺寸嚴重超差；不能保證葉輪整體流道的貫通性、一至性。這一問題長 期困擾著離心壓縮機制造業。
發明內容
為了解決現有技術中存在的葉輪流道內不規則焊接變形、收縮引起的整體葉輪流 道尺寸嚴重超差的問題，本發明的目的在于提供一種離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接 變形的控制方法。 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
本發明的控制方法為 1)減少填槽焊縫的填充量，焊縫與葉輪軸盤圓滑過渡，以減少開槽焊葉輪的焊接 輸入及變形動力，減小焊接應力； 2)在葉輪流道內的葉輪蓋盤及葉輪軸盤焊接側增加焊接收縮補償量h，補償焊縫 縱向收縮引起的流道內部壓力導致的變形； 3)葉輪出口預留焊接收縮量X，以補償焊接時沿葉輪軸向發生的焊縫收縮。
其中所述填槽焊縫的填充量為槽體的1/2 4/5 ;填槽焊縫的填充量為槽體的 2/3 ;葉輪材料為520B或X12Crl3，補償量h = 1. 0 1. 2mm ;葉輪材料為15Cr2MolA，補償量 h = 0. 5 0. 7mm;所述補償量h的設定位置4A=小C+(小D-小C)/3，其中小C為葉片進口 端的直徑，小D為葉片出口端的直徑；收縮量X為0 0. 7mm ;葉輪材料為520B或X12Crl3， 收縮量X = 0. 3 0. 7mm ;葉輪材料為15Cr2MolA，收縮量X = 0 0. 5mm。
本發明的優點與積極效果為 本發明采用二元開槽焊葉輪收縮補償的形式，將窄流道壓縮機開槽焊葉輪的整個 流道變形量控制精度由毫米級提高了一個數量級，解決了焊接制造過程中出現的整體葉輪 流道的貫通性、一致性差，流道內部焊接變形收縮難于控制的問題；使其尺寸精度達到要 求，確保窄流道壓縮機計算性能與實際性能的符合與穩定；兼顧了產品的變形特性，又考慮 了避免制造難度的增加。
圖1為現有技術中二元開槽焊葉輪焊接前葉輪蓋盤結構示意圖； 圖2為現有技術中二元開槽焊葉輪焊接前葉輪軸盤結構示意圖； 圖3為本發明二元開槽焊葉輪焊接前葉輪蓋盤結構示意圖； 圖4為本發明二元開槽焊葉輪焊接前葉輪軸盤結構示意圖； 圖5為圖3中的A-A剖視圖； 圖6為圖4中的B-B剖視圖； 圖7為葉輪蓋盤、葉輪軸盤組合示意圖； 其中1為葉輪蓋盤，2為葉輪軸盤，3為流道，4為葉片，5為焊縫。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
如圖3 7所示，本發明方法具體為 1)精確控制焊接填充量。減少窄流道開槽焊葉輪的焊接輸入，減少變形動力，是 減小焊接應力的有效辦法；將填槽焊縫的尺寸由原來的填滿，改為填充量為槽體的1/2 4/5(最佳值為2/3)，焊縫與葉輪軸盤2圓滑過渡。 2)設置補償量h。在葉輪流道內的葉輪蓋盤1及葉輪軸盤2焊接側增加焊接收縮
補償量h，補償焊縫縱向收縮引起的流道內部壓力導致的變形。 當葉輪材料為520B或X12Crl3時，補償量h = 1. 0 1. 2mm ; 當葉輪材料為15Cr2MolA時，補償量h = 0. 5 0. 7mm。 3)設定補償量h的位置。將補償量h值的設定位置小A設定在小A =
小C+(小D-小C)/3，其中小C為葉片進口端的直徑，小D為葉片出口端的直徑。 4)設計葉輪出口的預留焊接收縮量X值。窗流道葉輪出口寬度的基準由產品葉輪
的設計名義尺寸改為名義尺寸加公差中線值，焊前葉輪出口焊接收縮量增加X，以補償焊接
時沿葉輪軸向發生的焊縫收縮。 當葉輪材料為520B或X12Crl3時，收縮量X = 0. 3 0. 7mm ;
當葉輪材料為15Cr2MolA時，收縮量X = 0 0. 5mm。 本發明采用上述方法，葉輪的焊接收縮補償區域為矩型加梯型，二元窄流道開槽 焊葉輪整體流道尺寸趨于準確，葉輪流道內部最大變形處消失。
權利要求
一種離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征在于1)減少填槽焊縫的填充量，焊縫與葉輪軸盤圓滑過渡，以減少開槽焊葉輪的焊接輸入及變形動力，減小焊接應力；2)在葉輪流道內的葉輪蓋盤及葉輪軸盤焊接側增加焊接收縮補償量h，補償焊縫縱向收縮引起的流道內部壓力導致的變形；3)葉輪出口預留焊接收縮量X，以補償焊接時沿葉輪軸向發生的焊縫收縮。
2. 按權利要求1所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于所述填槽焊縫的填充量為槽體的1/2 4/5。
3. 按權利要求2所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于所述填槽焊縫的填充量為槽體的2/3。
4. 按權利要求1所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于葉輪材料為520B或X12Crl3，補償量h = 1. 0 1. 2mm ;葉輪材料為15Cr2MolA，補償 量h = 0. 5 0. 7mm。
5. 按權利要求1所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于所述補償量h的設定位置4A=小C+(小D-小C)/3，其中小C為葉片進口端的直徑， 小D為葉片出口端的直徑。
6. 按權利要求1所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于所述收縮量X為0 0. 7mm。
7. 按權利要求6所述的離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，其特征 在于葉輪材料為520B或X12Crl3，收縮量X = 0. 3 0. 7mm ;葉輪材料為15Cr2MolA，收縮 量X = 0 0. 5mm。
全文摘要
本發明涉及離心壓縮機透平葉輪的焊接制造方法，具體地說是一種離心壓縮機二元開槽焊葉輪流道焊接變形的控制方法，方法為1)減少填槽焊縫的填充量，焊縫與葉輪軸盤圓滑過渡，以減少開槽焊葉輪的焊接輸入及變形動力，減小焊接應力；2)在葉輪流道內的葉輪蓋盤及葉輪軸盤焊接側增加焊接收縮補償量h，補償焊縫縱向收縮引起的流道內部壓力導致的變形；3)葉輪出口預留焊接收縮量X，以補償焊接時沿葉輪軸向發生的焊縫收縮。本發明將窄流道壓縮機開槽焊葉輪的整個流道變形量控制精度由毫米級提高了一個數量級，解決了焊接制造過程中出現的整體葉輪流道的貫通性、一致性差，流道內部焊接變形收縮難于控制的問題；使其尺寸精度達到要求。
文檔編號F04D29/30GK101769265SQ20081023032
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者劉向東, 呂立博, 張立, 王東輝, 魏國家 申請人:沈陽鼓風機集團有限公司