叶轮的焊接及其连接方法综述

刘　亮　费庆男　田志东

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，沈阳 110869）

叶轮的焊接及其连接方法综述

刘亮费庆男田志东

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，沈阳 110869）

近年来，离心式压缩机的叶轮焊接工作中存在一定的困难和问题，因此对焊缝技术的要求也随之提升。文章从工业生产中常用的焊接方式入手，分析叶轮的焊接及其连接方法，从而找出多种其他类型的叶轮焊接方式，真正实现为叶轮的生产和完善作出启示。

叶轮 焊接 连接方法

引言

叶轮属于离心式压缩机中的重要组成部件，且其组件数目较为繁杂，因此对其所进行的焊接工作相对困难。这直接阻碍了离心式压缩机的稳定、有效运行，极大降低了生产作业的效率[1]。所以，为了能够保障其生产的质量水平，就必须针对叶轮的焊接技术及其连接方法进行探析，不断改善现有的叶轮焊接方式，以此保证叶轮焊接的稳定可靠性，最终促使离心式压缩机高效运行。

1　叶轮焊接的重要作用

离心式压缩机当中的叶轮，具体可依据其组件的数量实施细致划分，其中包含了两大件叶轮、整体式叶轮以及三大件叶轮三种形式。两大件和三大件叶轮都是由两个以上的组件构成，因此需要针对此类组件进行有效焊接。通常，叶轮所采取的焊接方式主要包括机械连接和焊接两种形式[2]。而离心式压缩式中的叶轮主要采用焊接的方式。和其他简单的焊接结构相比，叶轮对焊接技术所提出的要求更高。

此类要求具体表现为：

（1）叶轮具有比较狭窄的流道，其可达性能相对较差，因为狭窄的流道直接对焊枪或者是焊条的使用造成了严重的限制，导致焊接电弧很难有效保持最佳的焊接角度，甚至一些比较小的流道和一些比较复杂的闭式叶轮等都会存在一定的焊接盲点。

（2）叶轮本身属于离心式压缩机当中的核心组成部件，在生产中进行高速运转，可直接对气体做功，相当于整个离心压缩机的心脏所在。一旦焊接叶轮中存在一些扩大性的夹渣、扩展性的裂缝以及焊缝时所留下的强度和厚度不足的问题，都将直接致使叶轮无法正常工作。必须进行及时处理，否则将导致较为重大的事故产生。因此，必须要保障叶轮焊接操作的可靠性。

2　叶轮焊接方法的改善策略

2.1采用自动化焊接设备，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枪。这种焊枪短而粗，因此可以在此基础上设计出相应的小直径焊枪，促使其能够以焊条的形式直接探入至流道中，以完成焊接工作。也可直接将焊枪的颈部位置进行优化设计，促使其形成弯曲且具备一定的刚性，从而在保障送丝结构的同时，真正满足不同流道对叶轮焊接的需求。此外，为能够有效防止焊枪的过热情况，必须以此逐渐降低相应的热量输入，就如一些焊丝不可过粗，焊接电流不可过大等。因为这样必然会直接影响保护焊的焊接效率，但是其效率也将高于焊条电弧焊。

2.1.2需要改善工况，提升其操作水平

当前，国内的大多数焊接叶轮都是直接采用手工焊进行，尤其是焊条电弧焊类型，其所具备的焊条直接相对较小，能够极大地方便将其伸入到流道中，如此操作起来非常灵活简便。因此，它直接对一些焊工的技术和责任心态提出了更高需求。一旦焊工们本身的技术不足，将直接影响焊缝本身的质量，甚至给叶轮留下严重的安全隐患。这就必须强化对焊工们的培训工作，及时改善焊接的工况，真正为焊接人员提供更为良好的工作条件。可采用焊接吸烟设备来有效提升焊接可见度，以此改善焊工本身的操作环境[3]。

2.1.3采用自动化数控焊机

一般手工焊都属于人工操作的形式，所具备的焊工技术水平高低不一，焊接的状态也存在好坏之分。所以，在采用自动化焊机时，需要极大地避免人为影响因素，保证焊缝本身的稳定质量。一般热量偏少的自动焊都属于气保护焊，具体是采用数控程序对气保护焊实施控制的全过程。相对于叶轮而言，此种流道的焊缝相对复杂，必须由此强化相应的自动跟踪系统，这样才能及时有效地矫正其焊缝的偏差。当前，已经有相当一部分的压缩机生产企业直接开展了相应的实践类活动，且此类实践活动均成功运用到了实际当中。

2.2非焊接的方法及其补充方式

2.2.1整体铣制叶轮

很多半开式的叶轮都是通过铣制而出的流道，其一般和一些母材比较柔软的闭式叶轮相比，整体铣制已经在生产中全面实施。因此，它真正有效地避免了焊接热循环直接对材料所造成的不良影响，提升叶轮本身的可靠性。通常而言，只需其母材达到标准，叶轮的质量就将获得有效的保障。不过，采用这种铣制的方式要求铣刀的尺寸必须要小，这就直接对铣刀的要求变得越来越高。而假如闭式叶轮本身具有非常复杂的型线，或者其直接采用非常硬的材料，则必然会极大地提升其整体铣制的难度。

2.2.2铆接叶轮

这种方式属于一种非常传统化的连接方

式。它针对一些流道非常窄、甚至是小焊条都无法有效伸入流叶轮，大都直接选择铆接的形式。然而，铆接叶轮本身的叶片非常厚，因此对比一些流道相对较宽的叶轮，将导致叶轮显得更加笨重，从而直接降低流道当中的通气量，而且铆接叶轮本身也很难真正应用在三元流的叶轮当中。

2.2.3铸造叶轮

此种方式广泛流传在六七十年代，当时铆接和铸造都属于主要的连接方式。这种方式和整体铣制相类似，因为铸造叶轮也属于整体的性质。但是，和焊接叶轮的锻件母材相对比，铸件叶轮本身的机械性要明显偏低，其中还非常有可能直接产生夹渣和气孔等缺陷情况，甚至难以保证最常规的铸造精度。所以，必须采取精密铸造和压铸等非常先进的铸造方式。

2.3应用固相焊

通常所采用的焊接主要是指电弧焊。然而，除了电弧焊之外，还可以充分考虑固相焊的形式。这种形式主要是因为其焊接的温度未达到母材的熔点，因此在焊接过程中母材不会产生融化。正是由于固相焊的温度普遍偏低，热量输入非常小，因此所引发的热变形也明显偏小，直接导致叶轮的精度显著高于电弧焊，对其后续的动平衡产生了较小影响。通常，它对焊接的配置精度要求较高。而和一般的电弧焊相比，它所存在的最大优点是不需要对流道的宽度加以考虑，可直接在电弧焊所无法完成的小流道叶轮的流道中实施焊接。但是，如果叶轮本身明显偏大，则其在装配过程中也将产生较大的误差，从而直接提高了焊件配置的困难。所以，为了能够保障叶轮的连接治疗，将固相焊、铆接以及电弧焊三者同时采用，也是一种行之有效的方式。

3　结语

综上所述，电弧焊属于叶轮当中的主要焊接方式。为提升叶轮本身焊接质量，通常需要对当前所采用的焊接方式进行改善，或者直接对其他的焊接方式进行尝试，也可以直接对叶轮的结构进行优化，促使其焊接的形式变得更加简便。不管是采取何种方式，叶轮都必须要充分保障其焊接质量的安全稳定性，然后在此基础上对其经济性加以考虑。

[1]魏兆中.离心压缩机叶轮焊接工艺研究[J].开封大学学报，2013，（2）：95-96.

[2]高天友.基于UG的风动双输出送料机叶轮的设计与加工[J].工具技术，2014，（7）：58-60.

[3]贺红霞，雷春栋，王海雷，赵波，孙猛，刘传栋.水环泵焊接叶轮加工制造的关键技术[J].金属加工：热加工，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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