离心风机的叶轮焊接变形工艺改进及防腐处理

  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;

  (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,广东肇庆德通有限公司通过多种实践经验总结了通过对叶轮焊接中变形的原因进行分析,对工艺做了改进,具体措施分析如下:

  (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;

  (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。

  (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 delta;= 5mm的钢板,形成2 deg;~3 deg;的预置变形量。焊接前,在叶片上端用 delta;= 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。

  (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。

  (4)将拼装后的叶轮固定到胎具上,焊接前盘与叶片角焊缝,焊接时的顺序和方法同焊接叶轮后盘与叶片角焊缝相同,并且要严格控制焊接参数。焊接后,在清理和检查消缺后按焊接顺序,同后盘处理时一样,在径向用火焰进行均匀加热,温度在退火温度范围内,冷却后拆除固定胎具。如果在生产中无法安排2名以上的焊工施焊,也可以安排1名焊工施焊,在焊接前可以在3~5片叶片的左右侧点固支撑架以控制角变形,但焊接顺序最好与2名焊工时相同。

  后倾式离心风机叶轮的叶片形状有单板型、圆弧型和机翼型等几种。机翼型叶片具有良好的空气动力学特性,效率高、强度好、刚度大。其缺点是,制造工艺复杂,并且当输送含尘浓度高的气体时,叶片容易磨损,叶片磨穿后,杂质进入叶片内部,使叶轮失去平衡而产生振动。平板型直叶片制造简单,但流动特性较差,而平板曲线后向叶片与翼型叶片相比,除高最效率点附近效率低些外,其它工况点的效率是相当接近的。

  前向叶轮一般都采用圆弧型叶片,后向叶轮中,大型风机多采用翼型叶片,对于除尘效率较低的燃煤锅炉引风机可采用圆弧型或平板型叶片。目前采用平板型叶片的离心风机较多。

  后倾式离心风机叶轮的腐蚀磨损主要是风机输送介质中含有腐蚀性气体引起的腐蚀及应力腐蚀。由于输送介质不同引起的腐蚀种类也不同。为了防止后倾式离心风机叶轮腐蚀及叶轮腐蚀磨损的发生,选用耐蚀作用强的不锈钢做叶轮材料,在叶轮表面上涂镀或喷涂防腐层和提高叶轮表面质量以解决腐蚀磨损问题。可以从三方面考虑:

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