用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，包括以下步骤：通过对风洞压缩机的转子主轴与轮毂的材质、化学成分和焊接结构进行分析，来选择焊接方法和焊接设备；对所述风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位进行预热；对所述转子主轴和轮毂进行焊接；通过热处理来消除所述转子主轴和轮毂焊接处的残余应力。本发明专利技术通过直接将风洞压缩机的转子主轴和轮毂进行异种材料的焊接，解决了风洞压缩机中转子轮毂和主轴之间的焊接问题，并且转子轮毂与主轴的焊接处的强度也较高，符合风洞压缩机的转子主轴和轮毂对材料强度的要求。

Welding method for rotor spindle and hub of wind tunnel compressor

The invention discloses a welding method for a rotor spindle and a wheel hub for a wind tunnel compressor, including the following steps: to select the welding method and welding equipment by analyzing the material, chemical composition and welding structure of the spindle of the wind tunnel compressor and the hub, and the rotor spindle and hub of the wind tunnel compressor. The welding parts of the rotor are preheated, the rotor spindle and the wheel hub are welded, and the residual stress of the rotor spindle and the hub welding place is eliminated by heat treatment. The invention solves the welding problem between the rotor hub and the spindle in the wind tunnel compressor by directly welding the rotor spindle and hub of the wind tunnel compressor, and the welding position of the rotor hub and the spindle is high, which meets the requirements of the material strength of the rotor spindle and the hub of the wind tunnel compressor.

【技术实现步骤摘要】
用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法
本专利技术属于压缩机焊接领域，具体涉及一种用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法。
技术介绍
风洞(windtunnel)即风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。风洞实验室是由可控电机组,以及由可控电机组带动的风扇或轴流式的风洞压缩机组成。其中，风洞压缩机使试验段建立稳定均匀的气流流场，为模型实验提供了保障。风洞压缩机的转子转动使气流压力增高来维持管道内稳定的流动，因此，通过改变风扇的转速或叶片安装角，或改变对气流的阻尼，可调节气流的速度。而随着气流速度增高所需的驱动功率急剧加大，因此对风洞压缩机的转子主轴和轮毂的材料强度要求高。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足之处，本专利技术提供了用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：一种用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，包括以下步骤：通过对风洞压缩机的转子主轴与轮毂的材质、化学成分和焊接结构进行分析，来选择焊接方法和焊接设备；对所述风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位进行预热；对所述转子主轴和轮毂进行焊接；通过热处理来消除所述转子主轴和轮毂焊接处的残余应力。进一步的，在对所述转子主轴和轮毂进行焊接时，选用超低氢高强钢焊条作为焊条，所述超低氢高强钢焊条选用直径为4.0mm的E11018-M焊条。进一步的，在对所述转子主轴和轮毂焊接时，通过在160A焊接电流下，采用直道焊接的方式进行焊接。进一步的，在对所述转子主轴和轮毂焊接时，其层间温度控制在100～200℃之间。进一步的，在对所述转子主轴和轮毂焊接后，所述转子主轴和轮毂焊接处的背面用角向砂轮机进行清根，并通过焊条焊接来填充清根后的部位。进一步的，通过热处理对所述转子主轴和轮毂焊接处消除残余应力时，将所述转子主轴和轮毂焊接处加热到610～630℃，并保温8～9小时后，再进行缓慢冷却。进一步的，还包括：当所述焊接处经过无损检测出现缺陷时，通过熔化极混合气体保护焊对焊接处的焊缝进行焊接，并在焊接过程中对焊缝填充焊丝。进一步的，所述转子主轴和轮毂分别通过KMN和HG785两种材料制备而成。本专利技术提供的用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，通过直接将风洞压缩机的转子主轴和轮毂进行异种材料的焊接，解决了风洞压缩机中转子轮毂和主轴之间的焊接问题，并且转子轮毂与主轴的焊接处的焊缝强度也较高，符合风洞压缩机的转子主轴和轮毂对材料强度的要求。附图说明图1为本专利技术示例性实施例的用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法的流程示意图。具体实施方式为克服现有技术中的不足，本专利技术提供用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的优选实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。参见图1，用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，包括以下步骤：S100、通过对风洞压缩机的转子主轴与轮毂的材质、化学成分和焊接结构进行分析，来选择焊接方法和焊接设备；S200、对风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位进行预热；S300、对转子主轴和轮毂进行焊接；S400、通过热处理来消除转子主轴和轮毂焊接处的残余应力；其中，对风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位的预热温度为85～90℃之间；通过将风洞压缩机的转子主轴和轮毂进行异种材料的焊接，解决了风洞压缩机中转子轮毂和主轴之间的焊接问题，并且转子轮毂与主轴的焊接处的强度也较高，符合风洞压缩机的转子主轴和轮毂对材料强度的要求。作为一优选实施例，在对转子主轴和轮毂进行焊接时，选用超低氢高强钢焊条作为焊条，超低氢高强钢焊条选用直径为4.0mm的E11018-M焊条，由于E11018-M焊条一般用于焊接屈服>700MPa的高强钢，因此选用E11018-M焊条可满足转子主轴和轮毂在焊接处的强度要求。进一步的，在对转子主轴和轮毂焊接时，通过在160A焊接电流下，采用直道焊接的方式进行焊接，通过此种方式进行的焊接，对转子主轴和轮毂的异种材料的可操作性增强。其中，在对转子主轴和轮毂焊接时，其层间温度控制在100～200℃之间，其最佳的层间温度为150℃。由于，层间温度过高会引起热影响区晶粒粗大，使焊缝强度及低温冲击韧性下降；如低于预热温度则可能在焊接过程中产生裂纹，因此规定道间温度不得低于预热温度。层间温度控制在100～200℃之间能够防止在高温环境下停留时间过长，而引起焊接接头晶粒粗化严重，塑性、韧性指标降低，并且还能够防止冷速太快而形成淬硬组织和影响扩散氢的逸出。进一步的，在对转子主轴和轮毂焊接后，转子主轴和轮毂焊接处的背面用角向砂轮机进行清根，并通过焊条焊接来填充清根后的部位，对焊接处的焊缝根部的清根可以确保焊缝的全熔透，以保证焊缝质量。作为另一个优选实施例，通过热处理消除转子主轴和轮毂焊接处的残余应力时，采用≤70℃/h的升温速度，对转子主轴和轮毂焊接处加热，直至达到610～630℃，并保温8～9小时后，再以≤50℃/h的降温速度在热处理炉内进行缓慢冷却，直至≤300℃出炉冷却。作为另一个优选实施例，还包括：当所述焊接处经过无损检测出现缺陷时，通过熔化极混合气体保护焊对焊接处的焊缝进行焊接，并在焊接过程中对焊缝填充焊丝。作为又一个优选实施例，转子主轴和轮毂分别通过KMN和HG785两种材料制备而成。实施例1用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，包括以下步骤：S100、通过对转子主轴与轮毂的材质、化学成分和图纸结构进行分析，选择焊接方法，如二保焊激光焊、角焊、对焊和平焊，以及针对转子主轴与轮毂的具体焊接处的焊接设备，如当焊接面交大时选择自动焊接机来焊接，焊接面较小时选择手工电弧焊接；S200、对风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位在以85℃为预热温度下进行预热；S300、选用直径为4.0mm的E11018-M焊条，在160A焊接电流、层间温度为100℃下，采用直道焊接的方式对转子主轴和轮毂进行焊接；在对转子主轴和轮毂焊接后，转子主轴和轮毂焊接处的背面用角向砂轮机进行清根，并通过焊条焊接来填充清根后的部位；S400、采用70℃/h的升温速度，对转子主轴和轮毂焊接处加热，直至达到610℃，并保温8小时后，再以50℃/h的降温速度在热处理炉内进行缓慢冷却，直至300℃出炉冷却。来消除转子主轴和轮毂焊接处的残余应力；当焊接处经过无损检测出现缺陷时，通过熔化极混合气体保护焊对焊接处的焊缝进行焊接，并在焊接过程中对焊缝填充焊丝。其中，转子主轴和轮毂分别通过KMN和HG785两种材料制备而成。通过焊接工艺评定来测试和评价本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：通过对风洞压缩机的转子主轴与轮毂的材质、化学成分和焊接结构进行分析，来选择焊接方法和焊接设备；对所述风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位进行预热；对所述转子主轴和轮毂进行焊接；通过热处理来消除所述转子主轴和轮毂焊接处的残余应力。

【技术特征摘要】
1.用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：通过对风洞压缩机的转子主轴与轮毂的材质、化学成分和焊接结构进行分析，来选择焊接方法和焊接设备；对所述风洞压缩机的转子主轴和轮毂的焊接部位进行预热；对所述转子主轴和轮毂进行焊接；通过热处理来消除所述转子主轴和轮毂焊接处的残余应力。2.根据权利要求1所述的用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，其特征在于，在对所述转子主轴和轮毂进行焊接时，选用超低氢高强钢焊条作为焊条，所述超低氢高强钢焊条选用直径为4.0mm的E11018-M焊条。3.根据权利要求1所述的用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，其特征在于，在对所述转子主轴和轮毂焊接时，通过在160A焊接电流下，采用直道焊接的方式进行焊接。4.根据权利要求1所述的用于风洞压缩机的转子主轴与轮毂的焊接方法，其特征在于，在对所述转子主轴和轮毂焊接时，其层间温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡冰，张思宇，徐广飞，冯魁，
申请(专利权)人：沈阳透平机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21