[發明專利]制造回轉件的方法及用該方法制造的回轉件

有效

• 申請號: 201210452167.2
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103801799B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 譚文;袁人煒;李延民;劉勇;蔡國雙;彭志學;沈鴻源;楊雷
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明一般涉及一種制造回轉件的方法，具體地，涉及用冷金屬過渡焊接堆積技術制造回轉件，如葉輪，的方法以及用該方法制造的回轉件。

背景技術

具有內部通道的回轉件，比如，具有內部流體通道的葉輪等，不容易通過鑄造、鍛造等傳統的加工方法。葉輪被廣泛應用于泵、壓縮機、燃氣渦輪發動機等設備的管道內部，用來增加或減少壓力和流速。比如，葉輪可應用于離心泵中，用來將來自發動機的能量轉移到泵中的流體上，使得流體加速地從中心旋轉向外流動。當流體的流動受到泵的外殼限制之后，葉輪所產生的流速轉化成壓力。一般地，葉輪包括一個用來收容傳動軸的孔，傳動軸通過發動機或其它驅動裝置旋轉，還包括葉片，葉片之間形成有空腔，用來徑向地推動流體。由于其結構復雜，很難用傳統的加工結束進行加工。

已知的一種制造葉輪的方法是將葉輪分成幾個部件，分別進行加工，然后再通過焊接或其它類似的技術將分別加工的部件組合在一起。但相比一體加工成型的方法而言，這樣通過分別加工不同部件再組合而成的葉輪的機械性能相對較弱。

目前，有一種加工葉輪的工藝包括預銑削、電火花（electrical discharge machining，EDM）粗加工和電火花精加工（EDM finishing），但該工藝的加工周期通常大于5周，此外，該工藝還需在銑削加工中心和電火花加工方面進行高額的工廠設備投資。因此，鑒于加工周期長和投資成本高，該工藝不夠高效也不夠經濟。

因此，有必要提供一種新方法，以高效經濟的方式加工葉輪等回轉件。

發明內容

本發明涉及一種制造回轉件的方法，該方法包括：提供包括焊槍的冷金 屬過渡焊接裝置；提供回轉基體；供具有至少一個內部流體通道的回轉件的數字表示；基于所述數字表示在回轉件上確定焊接路徑；在轉動所述回轉基體時沿回轉基體上的焊接路徑用所述焊槍逐層堆積填充金屬，以形成所述回轉件；以及將所述回轉基體從所述回轉件上分開。

本發明還涉及一種制造回轉件的方法，該方法包括：提供包括焊槍的冷金屬過渡焊接裝置；提供回轉基體；在轉動或移動所述回轉基體和（或）移動焊槍的同時用焊槍往所述回轉基體上堆積填充金屬以形成所需回轉件；以及將所述回轉基體從所述回轉件上分開。

本發明還涉及一種包括至少一個內部流體通道的回轉件，該回轉件是通過冷金屬過渡焊接技術逐層堆積填充金屬而獲得的。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施例進行描述，可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1為顯示了一種典型的冷金屬過渡焊接工藝中的焊絲運動模式的示意圖；

圖2顯示了一種用來生產回轉件的示例性冷金屬過渡焊接系統；

圖3為一種冷金屬過渡焊接裝置中的焊槍的示意圖；

圖4顯示了一種冷金屬過渡焊接堆積制造一體式葉輪的示例性方案流程；

圖5a是一種示例性的目標葉輪的立體圖；

圖5b中的照片顯示了基于圖5a所示葉輪的數字表示用冷金屬過渡焊接堆積成型技術制造葉輪的過程中的處于加工狀態的工件；

圖5c中的照片顯示了基于圖5a所示葉輪的數字表示用冷金屬過渡焊接堆積成型技術制造而成的葉輪產品。

具體實施方式

以下將對本發明的具體實施方式進行詳細描述。為了避免過多不必要的細節，在以下內容中將不對習知的結構或功能進行詳細的描述。

本文中所使用的近似性的語言可用于定量表述，表明在不改變基本功能的情況下可允許數量有一定的變動。因此，用“大約”、“左右”等語言所修正 的數值不限于該準確數值本身。在一些實施例中，“大約”表示允許其修正的數值在正負百分之十（10%）的范圍內變化，比如，“大約100”表示的可以是90到110之間的任何數值。此外，在“大約第一數值到第二數值”的表述中，大約同時修正第一和第二數值兩個數值。在某些情況下，近似性語言可能與測量儀器的精度有關。

本發明中所提及的數值包括從低到高一個單元一個單元增加的所有數值，此處假設任何較低值與較高值之間間隔至少兩個單元。舉例來說，如果說了一個組分的數量或一個工藝參數的值，比如，溫度，壓力，時間等等，是從1到90，20到80較佳，30到70最佳，是想表達15到85，22到68，43到51，30到32等數值都已經明白的列舉在此說明書中。對于小于1的數值，0.0001,0.001,0.01或者0.1被認為是比較適當的一個單元。前述例子僅作舉例說明之用，實際上，所有在列舉的最低到最高值之間的數值組合均被視為以類似方式清楚地列在本說明書中。