一种冲击式水轮机转轮的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种冲击式水轮机转轮的制造方法，将转轮沿着节圆将每个斗叶分为斗根和外斗两部分，以节圆内的轮毂和斗根为整体，采用机械加工的方法制造，节圆外部的斗叶的外斗采用冷金属过渡电弧增材制造方法制造；将外斗三维数学模型导入专用软件，以斗根的节圆截面为增材制造基础，对外斗数学模型沿节圆垂直方向进行切片和焊接路径规划将规划的焊接路径转化成机器人控制程序，控制机器人采用冷金属过渡技术进行电弧增材制造，完成所有外斗的自动增材制造，形成近净成型的外斗；在数控机床上进行完成外斗增材制造的转轮的外斗的机械加工；对转轮进行抛光，完成转轮的制造。该方法具有加工精度高、周期短和成本低的优势，同时，对于以锻件为基的制造，可以获得性能优于整体锻件制造的转轮，对于铸造为基的制造，可以获得易疲劳破坏区域性能更优的转轮。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击式水轮机转轮的制造方法
：本专利技术涉及一种冲击式水轮机转轮的制造方法。
技术介绍
：水轮机转轮是水电站发电机组的核心部件，其制造质量和寿命直接决定了电站的运行效率、安全性和稳定性。其中，冲击式水轮机转轮是应用比较广泛的转轮。目前，这种转轮主要采用铸造毛坯+机械加工和锻造圆坯+整体机加两种方式制造。其中，铸造毛坯+机械加工的方法获得的转轮材料性能较差，转轮运行过程中容易发生断斗的事故；而对于锻造圆坯+整体机加的方法，这种方法虽然可以获得高质量的转轮，但由于加工量大，加工深度大，斗叶的干涉等原因，不但需要高级别的数控机床，而且机械加工时刀柄伸出过长，限制了加工的进刀量，影响加工效率，同时大伸长引起的刀具抖动，无法保证加工质量，加工成本加高。除以上两种方法之外，安德里茨公司研发了以机器人操控的微铸(MicroGuss)技术用于转轮的制造，该方法采用熔化极电弧焊(MIG)为热源进行增材制造，获得了产质量接近于锻件的产品。但该方法任然存在很多不足，首先，MIG焊的可控性较差，获得的增材制造坯的精度较差，需要保留很大的加工余量；第二，MIG焊的热输入大，残余应力大，易变形，需要进行焊后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击式水轮机转轮的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将转轮(1)沿着节圆(5)将每个斗叶(2)分为斗根(4)和外斗(3)两部分，以节圆(5)内的轮毂(7)和斗根(4)为整体，采用机械加工的方法制造，节圆(5)外部的斗叶(2)的外斗(3)采用冷金属过渡技术进行电弧增材制造；2)进行轮毂(7)和斗根(4)的坯料的制造，坯料是锻造圆坯马氏体不锈钢或铸造毛坯，采用数控机床完成轮毂(7)和斗根(4)的制造；3)将外斗(3)三维数学模型导入专用软件，以斗根(4)的节圆(5)截面(6)为增材制造基础，并对外斗(3)过流面自动增加3.0mm的加工余量，对外斗(3)数学模型沿节圆(5)垂直方向进行...

【技术特征摘要】
1.一种冲击式水轮机转轮的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将转轮(1)沿着节圆(5)将每个斗叶(2)分为斗根(4)和外斗(3)两部分，以节圆(5)内的轮毂(7)和斗根(4)为整体，采用机械加工的方法制造，节圆(5)外部的斗叶(2)的外斗(3)采用冷金属过渡技术进行电弧增材制造；2)进行轮毂(7)和斗根(4)的坯料的制造，坯料是锻造圆坯马氏体不锈钢或铸造毛坯，采用数控机床完成轮毂(7)和斗根(4)的制造；3)将外斗(3)三维数学模型导入专用软件，以斗根(4)的节圆(5)截面(6)为增材制造基础，并对外斗(3)过流面自动增加3.0mm的加工余量，对外斗(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程广福，吕晓强，李景，金殿彪，刘玉鑫，文道维，魏松，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23