專利名稱：立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的焊接制造工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的焊接制造工藝方法。
背景技術(shù)：
以往生產(chǎn)水泵泵輪均為中型和小型泵輪，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，葉片扭曲程度較小，裝配和焊接難度小。對(duì)于大型高揚(yáng)程泵輪，由于水力性能對(duì)其結(jié)構(gòu)的特殊要求，葉片扭曲嚴(yán)重，開(kāi)口很小，裝配難度大，葉片與上冠、下環(huán)間焊縫焊接可達(dá)性不佳，采取傳統(tǒng)的裝配焊接技術(shù)無(wú)法完成生產(chǎn)制造。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明提供一種保證立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的公差以及質(zhì)量的一種裝配焊接制造工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:1)按照?qǐng)D紙要求，使用鑄造和加工的方法制造上冠內(nèi)環(huán)、上冠外環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)和下環(huán)外環(huán)，泵輪葉片使用鍛件模壓成型加數(shù)控加工的方法制作；2) —次裝配:按照?qǐng)D紙要求，將上冠內(nèi)環(huán)和外環(huán)裝配到一起；將上冠倒置平放于平臺(tái)上，裝配葉片、下環(huán)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)；3)拆除:調(diào)整尺寸滿足圖紙要求后，拆除上冠的外環(huán)和下環(huán)的外環(huán)；4) 一次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠內(nèi)環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)的焊縫，打磨焊縫圓角；5) 二次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配上冠外環(huán)；6) 二次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠外環(huán)的焊縫，焊接上冠內(nèi)外環(huán)之間的焊縫，打磨焊縫圓角；7)三次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配下環(huán)外環(huán)；8)三次焊接:穿軸焊接葉片與下環(huán)外環(huán)的焊縫，焊接下環(huán)內(nèi)外環(huán)之間的焊縫；9)清理:清理焊接產(chǎn)生的焊接飛濺；10)粗磨:粗磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面；11)去應(yīng)力退火:按照退火工藝要求進(jìn)行去應(yīng)力退火；12)精磨:精磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面。水泵的泵輪一般由上冠、下環(huán)和泵輪葉片組成。為保證泵輪的抗銹蝕能力，上述三種部件一般由不銹鋼制作。上冠、下環(huán)一般是鑄鋼，鑄造后加工成圖紙要求尺寸；泵輪葉片一般由鋼板、鑄鋼或鍛鋼制作，備料后加工成圖紙尺寸。本發(fā)明適用于大型立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪。對(duì)于大型立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪，傳統(tǒng)工藝方法無(wú)法保證焊接可達(dá)性和焊接質(zhì)量。按照以往的工藝方法，泵輪的上冠、下環(huán)為整體結(jié)構(gòu)，整體裝配焊接。但隨著水泵揚(yáng)程和功率的大幅提高，葉片扭轉(zhuǎn)角度增大，開(kāi)口高度極小，如按照傳統(tǒng)的工藝方法，上冠、下環(huán)與葉片間焊縫無(wú)法全部完成，焊接質(zhì)量難以保證。本發(fā)明是大型水泵裝配焊接工藝方法上的根本革新，是制造方法上本質(zhì)上的改變。使用本發(fā)明的工藝方法，泵輪整體裝配尺寸可以在第一次裝配時(shí)得到保證。上冠、下環(huán)外環(huán)的拆除，為泵輪葉片進(jìn)水邊焊縫的焊接創(chuàng)造了條件，使原來(lái)無(wú)法焊接的焊縫變?yōu)榭尚?。本發(fā)明采用整體裝配三次拆裝的裝配焊接工藝方法代替原有的整體裝配焊接工藝方法，使焊接可達(dá)性大幅提高，保證了泵輪焊縫的質(zhì)量，保證泵輪關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性，大型泵輪裝配焊接質(zhì)量明顯提升。


圖1是立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的工藝方法原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種保證立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的公差以及質(zhì)量的一種裝配焊接制造工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:I)按照?qǐng)D紙要求，使用鑄造和加工的方法制造上冠內(nèi)環(huán)、上冠外環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)和下環(huán)外環(huán)，泵輪葉片使用鍛件模壓成型加數(shù)控加工的方法制作；2) 一次裝配:按照?qǐng)D紙要求，將上冠內(nèi)環(huán)和外環(huán)裝配到一起；將上冠倒置平放于平臺(tái)上，裝配葉片、下環(huán)的內(nèi)環(huán)和外環(huán)；3)拆除:調(diào)整尺寸滿足圖紙要求后，拆除上冠的外環(huán)和下環(huán)的外環(huán)；4) 一次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠內(nèi)環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)的焊縫，打磨焊縫圓角；5) 二次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配上冠外環(huán)；6) 二次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠外環(huán)的焊縫，焊接上冠內(nèi)外環(huán)之間的焊縫，打磨焊縫圓角；7)三次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配下環(huán)外環(huán)；8)三次焊接:穿軸焊接葉片與下環(huán)外環(huán)的焊縫，焊接下環(huán)內(nèi)外環(huán)之間的焊縫；

9)清理:清理焊接產(chǎn)生的焊接飛濺；10)粗磨:粗磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面；11)去應(yīng)力退火:按照退火工藝要求進(jìn)行去應(yīng)力退火；12)精磨:精磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面。如圖1所示為立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪結(jié)構(gòu)示意圖，整個(gè)泵輪由上冠內(nèi)環(huán)1、上冠外環(huán)2、泵輪葉片3、下環(huán)外環(huán)4和下環(huán)內(nèi)環(huán)5組成。如圖2所示為本發(fā)明工藝方法原理示意圖。為了保證葉片3與上冠內(nèi)環(huán)1、下環(huán)內(nèi)環(huán)5的焊縫可達(dá)性，在焊接上述焊縫時(shí)，不帶有上冠外環(huán)2和下環(huán)外環(huán)4。需用裝備:.焊接專用工具軸.熔化極氣體保護(hù)焊機(jī).2000t 油壓機(jī).卷尺 搭板、螺栓.強(qiáng)光手電.葉片成型模具.葉片回火專用支撐工具.退火爐.轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)出口角度檢查樣板及樣板架.防變形工具2套具體工藝步驟:
.備料，按照?qǐng)D紙要求，使用鑄造和加工的方法制造上冠(內(nèi)環(huán)和外環(huán))和下環(huán)(內(nèi)環(huán)和外環(huán))；.葉片模壓成型，葉片放入退火爐內(nèi)加熱，升溫速度(40°C 60°C )/小時(shí)，加熱到1100°C，保溫140分鐘，壓型。葉片擺放好后，以油壓機(jī)最大壓力帶動(dòng)上模緩慢下壓至合模，然后上模抬起10mm，再下壓合模，如此重復(fù)操作兩次，當(dāng)葉片的周邊溫度達(dá)到800°C后通水冷卻葉片，葉片在模具中冷卻時(shí)，壓力盡量不變，最小壓力保持為800t。當(dāng)葉片壓力冷卻至300°C時(shí)，油壓機(jī)再以最大壓力加壓，葉片在模具中冷卻時(shí)，壓力盡量保持不變，最大壓力保持1200t，直至葉片周邊溫度達(dá)到室溫；.葉片回火及加工，葉片在爐內(nèi)立放，放置于專用支撐工具上，回火溫度為630°C，保溫140分鐘后在空氣中冷卻，升溫速度(40°C 60°C )/小時(shí)；對(duì)葉片進(jìn)行噴砂處理，去除氧化皮，轉(zhuǎn)加工；.一次裝配:按照?qǐng)D紙要求，將上冠內(nèi)環(huán)、上冠外環(huán)裝配到一起，調(diào)平上冠，按照順序裝配葉片，裝配下環(huán)內(nèi)環(huán)、外環(huán)，調(diào)整尺寸直至合格，檢查轉(zhuǎn)輪進(jìn)出口角度，將上冠內(nèi)環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)與葉片搭焊牢固；.拆除:拆除上冠外環(huán)和下環(huán)外環(huán)；裝配葉片開(kāi)口防變形工具I套；.—次焊接與打磨:將焊接專用工具軸與泵輪裝配到一起，將工具軸臥放，焊接上冠內(nèi)環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)與葉片之間的焊縫，打磨焊縫圓角；.二次裝配:一次焊接后，裝配上冠外環(huán)，調(diào)整尺寸合格后搭焊牢固；裝配焊接防變形工具I套；.二次焊接與打磨:焊接葉片與上冠外環(huán)的焊縫、上冠內(nèi)環(huán)與外環(huán)焊縫，打磨焊縫圓角；.三次裝配:二次焊接后，裝配下環(huán)外環(huán)，調(diào)整尺寸合格后搭焊牢固；.三次焊接:焊接葉片與下環(huán)外環(huán)的焊縫，焊接下環(huán)內(nèi)外環(huán)間的焊縫；.清理:清理過(guò)流面上的焊接飛濺；.粗磨:打磨焊縫圓角；.去應(yīng)力退火:按照退火工藝要求進(jìn)行去應(yīng)力退火；.精磨:精磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面。本發(fā)明是大型水泵裝配焊接工藝方法上的根本革新，是制造方法上本質(zhì)上的改變。本發(fā)明中對(duì)泵輪的三次裝配三次焊接的工藝方案是首次應(yīng)用，是根據(jù)本泵輪結(jié)構(gòu)獨(dú)創(chuàng)的。使用本發(fā)明的工藝方法，泵輪整體裝配尺寸可以在第一次裝配時(shí)得到保證。上冠、下環(huán)外環(huán)的拆除，為泵輪葉片進(jìn)水邊焊縫的焊接創(chuàng)造了條件，使原來(lái)無(wú)法焊接的焊縫變?yōu)榭尚小?套防變形工具的使用，克服了泵輪焊接過(guò)程中葉片間弦距、上冠下環(huán)變形的問(wèn)題。本發(fā)明采用整體裝配三次拆裝的裝配焊接工藝方法代替原有的整體裝配焊接工藝方法，使焊接可達(dá)性大幅提高，保證了泵輪焊縫的質(zhì)量，保證泵輪關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性，大型泵輪裝配焊接質(zhì)量明顯提升。
權(quán)利要求
1.一種立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的焊接制造工藝方法，其特征是: 1)按照?qǐng)D紙要求，使用鑄造和加工的方法制造上冠內(nèi)環(huán)、上冠外環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)和下環(huán)外環(huán)，泵輪葉片使用鍛件模壓成型加數(shù)控加工的方法制作； 2)一次裝配:按照?qǐng)D紙要求，將上冠內(nèi)環(huán)和外環(huán)裝配到一起；將上冠倒置平放于平臺(tái)上，裝配葉片、下環(huán)內(nèi)環(huán)和下環(huán)外環(huán)； 3)拆除:調(diào)整尺寸滿足圖紙要求后，拆除上冠外環(huán)和下環(huán)外環(huán)； 4)一次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠內(nèi)環(huán)、下環(huán)內(nèi)環(huán)的焊縫，打磨焊縫圓角； 5)二次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配上冠外環(huán)； 6)二次焊接與打磨:穿軸焊接葉片與上冠外環(huán)的焊縫，焊接上冠內(nèi)外環(huán)之間的焊縫，打磨焊縫圓角； 7)三次裝配:按照?qǐng)D紙要求，裝配下環(huán)外環(huán)； 8)三次焊接:穿軸焊接葉片與下環(huán)外環(huán)的焊縫，焊接下環(huán)內(nèi)外環(huán)之間的焊縫； 9)清理:清理焊接產(chǎn)生的焊接飛濺； 10)粗磨:粗磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面； 11)去應(yīng)力退火:按照退火工藝要求進(jìn)行去應(yīng)力退火； 12)精磨:精磨葉片與上冠、下環(huán)焊縫的圓角及過(guò)流面。
全文摘要
本發(fā)明是一種保證立軸單級(jí)單吸離心式大型水泵泵輪的焊接制造質(zhì)量的一種先進(jìn)的工藝方法。是大型水泵裝配焊接工藝方法上的根本革新，是制造方法上本質(zhì)上的改變。使用本發(fā)明的工藝方法，泵輪整體裝配尺寸可以在第一次裝配時(shí)得到保證。上冠、下環(huán)外環(huán)的拆除，為泵輪葉片進(jìn)水邊焊縫的焊接創(chuàng)造了條件，使原來(lái)無(wú)法焊接的焊縫變?yōu)榭尚小１景l(fā)明采用整體裝配三次拆裝的裝配焊接工藝方法代替原有的整體裝配焊接工藝方法，使焊接可達(dá)性大幅提高，保證了泵輪焊縫的質(zhì)量，保證泵輪關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性，大型泵輪裝配焊接質(zhì)量明顯提升。
文檔編號(hào)B23P15/00GK103143900SQ201310111378
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者張偉華, 林磊, 邱希亮, 魏方鍇, 喬宏來(lái), 杜金程, 李濱, 閆海濱 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司