不銹鋼葉輪的中頻逆變直流焊接


近年來,在不銹鋼水泵葉輪的生產(chǎn)過程中,一般采用激光焊接、儲能式電阻焊接以及手工氬弧焊接等。然而,隨著泵業(yè)市場的不斷發(fā)展,高效、低能耗、低成本運行的生產(chǎn)方式,更能適應(yīng)市場的變化。于是,葉輪的中頻逆變直流電阻焊接正在悄然興起,從而徹底解決水泵葉輪生產(chǎn)中的瓶頸問題,以及葉輪的制造成本居高不下等問題。
中頻逆變直流焊接葉輪在原理上,與儲能式電阻焊接葉輪相似,均屬于電阻焊范疇,都是采用凸焊的方式,即在葉片上設(shè)計有凸點(見圖示1)。但在焊機的供電方式上,卻又著本質(zhì)的區(qū)別:儲能焊機由電容充放電來實現(xiàn)焊接,電容損耗比較大。
而中頻逆變直流焊機,則無電容損耗,是通過中頻變壓器組和逆變器組,將變壓器頻率由50Hz變到1000Hz,提高電流控制時間精度20倍,同時整流成直流用來焊接。焊接時,經(jīng)過施壓,葉片上的凸點與葉輪蓋板最先接觸,大電流及高熱量集中在凸點位置,從而實現(xiàn)葉片凸點與蓋板之間不銹鋼基體的熔融焊接。
當(dāng)達到焊接效果時,因經(jīng)過超高溫熔融后的焊點位置的晶格結(jié)構(gòu)變化,其牢固強度和硬度將超過基體本身(如:相當(dāng)于經(jīng)過了一定的淬火處理一樣)。又因為不銹鋼葉片的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的特殊性,中頻逆變焊接要采用大電流,機型選用次級短路峰值電流達160KA焊機,焊機的結(jié)構(gòu)以具有四個立柱導(dǎo)向桿穩(wěn)定電極裝置機型為首選(見圖示2)。
也可以直接采用電阻焊機的標準機型,只是體積略大一些,機架的強度要高一些,下電極座行程可調(diào)節(jié),以滿足不同規(guī)格的葉輪模具的安裝和焊接。中頻逆變直流焊機相對激光焊機和儲能焊機有設(shè)備照價低、設(shè)備維護成本低、節(jié)能、高效、易操作(與文化程度無關(guān))等優(yōu)點,并且無論是焊接平板型直葉片,還是機翼型圓弧葉片,只要焊接模具精度可靠,焊接的質(zhì)量就可以保證,完全可以滿足大批量生產(chǎn)。下表是激光焊接、儲能焊接和中頻逆變焊接的比較表:
機型類型 | 設(shè)備照價 | 維護成本 | 操作難 | 生產(chǎn) | 焊接質(zhì)量 | 設(shè)備自身功耗 | 維修難易程度 | 設(shè)備占用空間 | 設(shè)備重量 |
易程度 | 效率 | ||||||||
激光焊接 | 很高 | 高 | 較難 | 較低 | 滿足要求 | 低 | 較難 | 較大 | 一般 |
儲能焊接 | 高 | 較高(電容損耗) | 一般 | 較高 | 滿足要求 | 低 | 一般 | 較大 | 較重(大電容柜) |
中頻逆變焊接 | 一般 | 很低 | 簡單 | 很高 | 滿足要求 | 較低 | 容易 | 較小 | 一般 |