离心通风机叶轮焊接变形的控制

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　　一、引言

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　　以往在大型电站用的离心式通风机叶轮焊接工艺中,为防止叶轮变形,一般是按图纸要求先将叶轮后盘与叶片、前盘与叶片点固成形,然后用胎具进行刚性固定后再焊接。该方法会给施工带来以下困难:(1)由于叶轮前、后盘间距小,会增加焊接难度,同时还会增加焊后清理和检查的难度;(2)由于胎具的投资大,很难一次性投入大量胎具,造成生产量大,而使工期安排困难;(3)由于生产的叶轮种类多,必须要准备多种类型的胎具,生产资金占用大;(4)单纯使用刚性固定法控制变形,容易造成焊后存在较大的残余应力,会对叶轮安全运行带来隐患,还必须得在焊后带胎具进行退火处理,工期长、占用资金多。因此,我厂通过对叶轮焊接中变形的原因进行分析,对工艺做了改进。

　　二、叶轮焊接变形的原因分析

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　　叶轮在焊接中会产生以下变形:(1)叶片与前、后盘为角焊缝形式,焊接时焊缝角变形会造成叶片的偏斜,影响叶轮质量,严重时还会造成前盘与后盘偏心,影响整体的安装质量;(2)叶片与前、后盘焊接时,会造成前、后盘的波浪变形,影响了叶轮质量;(3)焊后残余焊接应力过大,会造成叶轮运行中的应力释放,产生新的变形,破坏了原有的平衡,从而造成风机的运转振动和温升超标,严重时会造成风机飞车。因此,在组焊的工艺上必须得控制好角变形,减少波浪变形,并消除残余应力。

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　　三、工艺措施

　　(1)先按图纸将叶片与后盘进行点固,调整好叶片与后盘的角度,然后将后盘旋转到平台上,用固定夹具对后盘进行刚性固定。考虑到焊接时焊工都习惯采用从内圈向外圈方向焊接,从而会产生径向翘曲的情况。因此,在内圈固定前先在内圈下垫δ= 5mm的钢板,形成2°～3°的预置变形量。焊接前,在叶片上端用δ= 12mm的钢板(剪切成20mm宽的长条,长度视叶片间距选择)点固一圈。

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　　(2)焊接时选择2名以上的焊工同时施焊,并采用对称分段焊接的方法(即将叶轮在圆度上进行均分,2名焊工施焊时角变形方向相互抵消),焊接时要求焊接工艺参数相同,焊接速度相同。这样,由于2名焊工同时施焊,焊接角变形的方向相对,角变形量基本相似,角变形就可以通过叶片上端的固定板条相互抵消,从而解决了叶片角变形的问题;同时,由于采用了分段焊接,并且在焊接过程中严格控制了焊接参数的选择,从而减少了在圆周方向上的后盘波浪变形,也减少了焊后残余应力量。

　　(3)叶片与后盘焊接好后,进行清理和检查合格后要按焊接顺序,在径向用火焰进行均匀加热,温度应在退火温度范围内,这样就消除了部分焊后残余应力。加热后,待温度冷却之后再磨除叶片上端的点固板条,按图纸将前盘点固到叶片上,然后拆除后盘加固。

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