大型离心风机叶轮轮盘热锻成形技术

文/韩晓兰，赵升吨，范淑琴，徐凡·西安交通大学机械工程学院

大型离心风机叶轮轮盘热锻成形技术

文/韩晓兰，赵升吨，范淑琴，徐凡·西安交通大学机械工程学院

大型离心风机是我国冶金、石油、化工和制药等行业的主要设备。叶轮是离心风机部件中对气体做功的惟一转子件，叶轮通常由轮盘、叶片、盖盘等组成，叶片焊在轮盘上，盖盘焊在叶片上。在离心风机中，盖盘和轮盘是成对配合使用的。一台离心风机有时也会用到多组的盖盘和轮盘。轮盘是离心风机叶轮的主要组成部分之一，其形状和加工制造质量将直接影响到风机的工作性能。本文所研究的风机轮盘外形尺寸为1190mm，目前叶轮轮盘的制造方法是切削加工，包括粗加工和精加工两个工序。叶轮轮盘所用材料为不锈钢FV520B，该材料为专用材料，价格昂贵，采用切削加工存在材料利用率低、制造成本高等问题。在日益竞争激烈的市场环境下，如何采用新型制造方法生产出低成本、高质量的轮盘成为企业所关注的重点。本文采用数值模拟和试验研究相结合的方法开展了叶轮轮盘成形工艺的研究。

锻造工艺

叶轮轮盘是一种较复杂的旋转体构件，其中心部位有孔且厚度最大，外侧厚度小，中心部位的厚度比边部大很多。根据机械加工余量确定的轮盘锻件如图1所示。

轮盘锻件质量为889kg，芯料质量和烧损质量为54kg，所以坯料总重为943kg。根据镦粗锻造时高径比的关系，可确定棒料的尺寸为D=450mm，H=680mm。……