离心风机叶轮盖盘热锻有限元分析

韩晓兰，范淑琴，赵升吨，徐 凡

（西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049）

离心风机叶轮盖盘热锻有限元分析

韩晓兰，范淑琴，赵升吨，徐 凡

（西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049）

采用热锻工艺方法对离心风机中叶轮盖盘进行成形研究。首先对盖盘常用材料FV520B进行了热模拟性能测试，建立了该材料的本构方程，利用该本构方程在Deform-3D平台下对盖盘热锻成形过程进行了有限元模拟研究，获得了盖盘热锻成形过程中成形力的变化，以及成形工件的应力、应变、温度和损伤分布，为盖盘热锻成形新工艺的实验研究提供了理论依据。

机械制造；叶轮盖盘；热锻成形；本构方程；有限元分析

1 引言

叶轮盖盘和轮盘是离心风机的主要组成部分，其形状和加工制造质量直接影响到风机的工作性能。一台离心风机有时也会用到多组的盖盘和轮盘。目前的叶轮盖盘和轮盘制造方法是机械加工方法，包括粗加工、精加工两道工序。叶轮盖盘和轮盘所用材料为不锈钢FV520B材料，该材料是英国Firth-Vickers材料研究室研究开发的又一种沉淀硬化不锈钢，是在原FV520钢的基础上研制出的新型低碳马氏体沉淀硬化不锈钢，具有优良的耐蚀性能和与一钢相近的焊接性，还具有良好的冲击韧度和较大截面上理想的横向性能。主要应用于齿轮、螺栓、轴、轮盘、叶片、转子、泵件等场合[1][2]。该材料为专用材料，价格较贵。采用纯机械加工方法时材料利用率很低（小于10%），后续机加工量大，制造成本高，加工周期长。……