焊接工藝及變形控制分析

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1軸流壓縮機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造

軸流式壓縮機(jī)效率特別高，它屬于速度型壓縮機(jī)均。這種壓縮機(jī)被稱為透平式壓縮機(jī);這種被稱為速度型壓縮機(jī)的應(yīng)用原理就是依賴葉片與氣體相結(jié)合所作的功使氣體的流動(dòng)速度變得更快，然后所做功由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。另外一種壓縮機(jī)叫作透平式壓縮機(jī)，它的原理就是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片。根據(jù)對(duì)軸流壓縮機(jī)的不同運(yùn)用能力的要求，所以軸流式壓縮機(jī)對(duì)工藝要求高。但最重要的是軸流壓縮機(jī)要有一個(gè)堅(jiān)硬的外殼。以前軸流壓縮機(jī)產(chǎn)品的機(jī)殼均為鑄造結(jié)構(gòu)，由于軸流壓縮機(jī)外殼生產(chǎn)成本的價(jià)格高，而且國(guó)家又提倡環(huán)保材料的運(yùn)用。所以現(xiàn)在的軸流壓縮機(jī)的外殼變成了焊接構(gòu)造結(jié)構(gòu)。但是焊接結(jié)構(gòu)帶來的問題也巨大，尤其是在變形方面。所以一定要相比較之下找到一個(gè)方法使變形，減少。

2為什么會(huì)有焊接變形

焊接變形是指被焊工件由于不均勻溫度場(chǎng)的作用而發(fā)生了的形狀的變化以及尺寸的變化。當(dāng)被焊產(chǎn)品冷卻到初始溫度，這時(shí)稱之為焊接殘余變形。所以在找到了焊接變形的原因之后，應(yīng)該去找尋消除因殘余應(yīng)力的作用而引起的焊接變形。關(guān)于消除殘余應(yīng)力有很多方法，比如說自然時(shí)效、熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效等，但一些時(shí)效由于自身周期太長(zhǎng)，已經(jīng)不能與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展相適應(yīng)，比如自然時(shí)效;熱時(shí)效除了消耗能源巨大、設(shè)備資金投入需求多外，消除殘余應(yīng)力所產(chǎn)生的成效也因不同情況而發(fā)生很大的差異，其對(duì)殘余應(yīng)力的消除率應(yīng)在35～75%之間;振動(dòng)時(shí)效在對(duì)比之下使用方便，但是它的應(yīng)力消除率比較低，一般在25～45%。最理想的消除應(yīng)力應(yīng)該是豪克能消除應(yīng)力，它對(duì)殘余應(yīng)力的消除率可以達(dá)到85～100%，除此之外還能產(chǎn)生比較完美的壓應(yīng)力。

3焊接工藝試驗(yàn)

根據(jù)JB4708－2000標(biāo)準(zhǔn)的一系列要求，我們對(duì)機(jī)身外殼的主要焊縫型式進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析，根據(jù)分析結(jié)果做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到精準(zhǔn)水平，我們采用了XD500S型熔化極氣體保護(hù)焊，以及焊絲牌號(hào)ER50－6，采用(Ar)80%+(Al)20%的保護(hù)氣體。具體焊接工藝參數(shù)見表1。將實(shí)驗(yàn)的樣本按照J(rèn)B4730－2000標(biāo)準(zhǔn)然后采用RT和UT進(jìn)行無損檢測(cè)，在樣品達(dá)到了規(guī)定要求時(shí)，就要對(duì)所實(shí)驗(yàn)的樣本進(jìn)行所屬性能的測(cè)試，各接頭強(qiáng)度的詳情數(shù)據(jù)見表2，沖擊性能數(shù)據(jù)見表3。

4部件、組件拼接

先以中分面為基準(zhǔn)，然后把中分法蘭安置在工作平臺(tái)上，最后在中分法蘭上按照一定順序進(jìn)行拼焊，方法如下:(1)將左邊和右邊的密封板組件、錐板放在中分法蘭上，然后在中分法蘭之間焊縫上進(jìn)行焊接;(2)將部件的外殼板拼接在中分法蘭上，這樣會(huì)達(dá)到焊接外殼板在內(nèi)部與中分法蘭焊縫的要求;(3)將組件的左側(cè)端蓋與中分法蘭相連接，從而實(shí)現(xiàn)與殼板之間的外部焊縫;(4)將組件左側(cè)端蓋焊接到錐板上;(5)將右側(cè)端蓋與中分法蘭進(jìn)行焊接，并與殼板之間的外部焊縫焊接，但是由于機(jī)殼這個(gè)時(shí)候已經(jīng)安置在水平工作臺(tái)上了，所以要盡可能保證在工件不變動(dòng)。一旦出現(xiàn)靠右邊的端蓋與靠右邊的錐板之間的焊縫全都在殼體內(nèi)部的情況，就要停止焊接，因?yàn)榇藭r(shí)應(yīng)焊接根本沒有進(jìn)行的可能性;(6)將外殼板和左右的端蓋與法蘭進(jìn)行外部的焊縫無線焊接;(7)將機(jī)殼翻轉(zhuǎn)至另一面，使其中分法蘭面朝上，將殼體內(nèi)所有沒有進(jìn)行焊接的焊縫進(jìn)行焊接起來。

5結(jié)語

(1)選用(Ar)70%+(Al)30%富氬混合氣體來對(duì)焊接工藝進(jìn)行保護(hù)，利用這種方法來焊接這種軸流壓縮機(jī)外殼，可以使焊縫質(zhì)量達(dá)到理想效果，而且焊接效率也會(huì)大大提高。(2)此產(chǎn)品的焊接拼裝合理、而且焊接順序也符合要求，這樣可以使定子外殼的焊接變形的控制更加接近完美，采用此種工藝，除了能將此類大型構(gòu)件焊后的變形控制在合理范圍內(nèi)，還能保證后序加工需求及相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量。

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作者:馮海林 張東波 劉振邦 單位:沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司