[发明专利]大型循环泵叶轮摆焊成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶轮制造及其成型方法，尤其涉及一种大型循环泵叶轮摆焊成型方法，属于材料加工工程技术领域。

背景技术

在泵的各零部件制造中，叶轮是泵制造中一个重要部件，叶轮有铸件、锻件两种形式。锻件经五轴加工中心加工成型，但对于铸造叶轮叶片数多，包角大的叶片打磨困难。叶轮过流部位表面粗糙度不均，叶片局部粗糙度低，影响水泵效率和产品质量；又因整体铸造叶轮木模结构复杂，木模变形大，铸造叶轮产生累计误差，铸造尺寸容易超差，另外整体铸造叶轮比分解后叶轮结构复杂，钢水冷却速度不均，收缩速度不同，叶片根部容易产生缺陷；锻件加工叶轮成本又高。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种大型循环泵叶轮摆焊成型方法，解决了现有技术中铸造叶轮加工工艺复杂、误差大的问题，而且本发明精度高，成本低。

本发明的技术方案包括下述步骤：  

第一步，分别制作叶轮前盖板、叶片及叶轮后盖板模型，并浇注铸件；

第二步，前、后盖板过流部位表面完成精加工至成品尺寸，外表面及端面完成粗加工，预留5～8mm精加工余量； 

第三步，对叶片工作面和背面进行打磨，确定叶片四角A、B、C、D基准点；并修整打磨前盖板线成型；

第四步，制作叶片摆放工装；

第五步，在前盖板过流部位表面等分画出叶片入口安放位置点A1-An、出口安放位置点B1-Bn及位置线；n为叶片数；

第六步，将叶轮的前盖板吸入口朝下放在上述工装的工作台上，然后摆放叶片，叶片A点与前盖板上吸入口安放点A1重叠，叶片B点与前盖板上出口安放点B1重叠，叶片A点、B点之间弧线与前盖板面紧密贴合；

第七步，将各个叶片预摆放在前盖板上并用工装支撑，旋转摆焊工装上的刮板，对叶片后盖板轮廓线形状进行修整；然后用工装刮板检查后盖板型线结果； 

第八步，叶片打磨修整合格后，在叶片焊接位置打磨出60度的双面坡口，然后正式摆放叶片，旋转工装刮板使叶片通过后，安装后盖板，并检查叶片对应前盖板的安放位置；然后旋转工装刮板，修整叶片的后盖板曲线；修整通过后，放入叶轮后盖板，定位后，开始在前、后盖板上点焊；

第九步，点焊叶片固定前盖板和后盖板上，按焊接工艺要求对叶片进行施焊；

第十步，对组焊叶轮进行尺寸检查，叶轮开口检查；

第十一步，探伤检查；

第十二步，热处理，组焊叶轮放在热处理托架上，进行固溶化处理或调质处理；出、入炉吊装托架；对摆焊成型的叶轮的园根进行打磨和液体渗透检查；

第十三步，修整叶片吸入边圆角，精加工叶轮至图纸要求；修整叶片出口边至图纸要求；进行动、静平衡试验。

所述的第三步中，A点是叶片在前盖板吸入口处的安放点；B点是叶片在前盖板出口处的安放点；C点是叶片在后盖板吸入口处的安放点；D点是叶片在后盖板出口处的安放点。

所述的第三步中，采用等高线制作的空间样板检查打磨后的形线曲率，各叶片相互重量误差不超过0.5%。

所述的第五步中，安放位置点A1-An、B1-Bn之间相位角为叶片在前盖板上的包角。

所述的第四步中，制作叶片摆放工装包括下述步骤，将摆焊工装定位胎放在工作台中心，芯轴装配在定位胎中，刮板卡在芯轴上，然后在工作台上划出与定位胎同心的圆，直径为前盖板吸入口口径，按叶片数等分均布，在工作台上钻销子孔，使销钉在吸入口直径内侧，插入销钉，进行销钉定位。

所述的第六步中，前盖板放在工作台上后，定位销在内侧，按中心打表找正，保证前盖板与工装定位胎同心；叶片A点放在垫铁上，用定位销侧面顶在叶片A点，防止叶片滑动；将各叶片的A点、B点对应前盖板面吸入口端安放位置点A1-An；出口端安放位置点B1-Bn。

所述的第七步中，工装刮板的型线是后盖板过流曲面的中开面线。 

所述的第八步中，叶片C点、D点位置摆放均布对应在后盖板的过流面C1-Cn；D1-Dn安放位置点上，对应点重合，后盖板安放位置点C1-Cn、D1-Dn之间相角为叶片在后盖板上的包角；并检查叶片C点、D点高度值是否符合图纸尺寸要求，确保各叶片C点和D点各对应点，长度相等并均布；用工装刮板检查盖板曲线，用工装支撑控制后盖板高度，确保前、后盖板同心，用工装支撑后盖板轴孔端面，检查叶片出口宽度和叶片焊接收缩量达到要求。