CN107699749B - 三元流叶轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三元流叶轮及其制备方法，三元流叶轮包含的组分及各组分质量百分比如下：铝：80％～95％；硅：5％～12％；镁：0.1％～0.5％；钛：0.1％～0.4％；锆：0.01％～0.2％；锰：0.05％～0.2％；铍：0.01％～0.2％；镍：0.01％～0.2％；余量为不可避免的杂质，总计100％。本发明不仅具有很高的抗拉强度，伸长率和硬度，而且具有很好的防爆性能，防锈抗腐蚀、耐温等特点，使风机运行稳定、效率高。

Description

三元流叶轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种三元流叶轮及其制备方法。
背景技术
目前，三元流叶轮是风机的核心气动旋转部件，三元流叶轮内部流体流动的好坏，转子重量大小，直接决定着整机的性能和效率，风机叶轮需要承受较大离心力和压力，高压、高速流体摩擦产生温度热变形度影响，还有当风机在喘振状态时需要承受较大的综合冲击力，全开式叶轮可通过锻打再加工，针对多级离心鼓风机叶轮为闭式，只有通过铸造才能完成，铸造铝合金由于基质轻，为此叶轮材质首选，但由于目前的铸造铝合金的综合机械性能在高压、高速、大直径、大流量叶轮上使用并不理想，抗拉强度、延伸率偏低，铸造性能差，很难满足设备可靠运行需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种三元流叶轮，它不仅具有很高的抗拉强度，伸长率和硬度，而且具有很好的防爆性能，防锈抗腐蚀、耐温等特点，使风机运行稳定、效率高。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种三元流叶轮，它包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：80％～95％；硅：5％～12％；镁：0.1％～0.5％；钛：0.1％～0.4％；锆：0.01％～0.2％；锰：0.05％～0.2％；铍：0.01％～0.2％；镍：0.01％～0.2％；余量为不可避免的杂质，总计100％。
进一步，三元流叶轮包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：92％；硅：7％；镁：0.4％；钛：0.2％；锆：0.15％；锰：0.1％；铍：0.1％；镍：0.1％；余量为不可避免的杂质。
本发明还提供了一种三元流叶轮的制备方法，所述方法的步骤中含有：
(a)在炉内加入铝，升温熔化，待温度加热至680℃～700℃，加入其他组分，并搅拌均匀；
(b)继续升温至720℃～750℃，压入精炼剂和除渣剂，静置5～10分钟后除渣；
(c)然后压入细化剂和变质剂，静置1.5～2小时后，检测各组分质量份并调整到位，形成熔化合金料；
(d)将熔化合金料倒入特制的模具，完成浇铸；
(e)浇铸后清砂，切除浇帽口；
(f)依次进行热处理强化、加工成型和平衡校正，形成成品。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：
1、针对叶轮叶道采用先进的准三维(三元流)设计，以熔模铸造、一次离心浇铸完成，加上独特的铝合金配方，使得三元流叶轮的抗拉强度显著提高，在高速运转下，三元流叶轮绝对不会拉裂，从而保证了三元流叶轮的使用寿命；
2、本三元流叶轮具有很高的抗拉强度，伸长率和硬度，适用于高压力、大流量风机配套运行，特别是高压多级离心鼓风机；
3、由于多级离心鼓风机多用于环保水处理，空气中有很多易燃、易爆气体，本三元流叶轮运行摩擦不起火花，具有防爆功能。
4、由于多级离心鼓风机多用于环保水处理，空气中有很多腐蚀成分，使叶轮腐蚀损坏失效，本三元流叶轮具有防锈抗腐蚀特点。
5、针对多级离心鼓风机高压特点，高速流体摩擦产生一定温度，在此工况下长期运行使叶轮热变形失效，本三元流叶轮具有耐温的特点。
6、针对多级离心鼓风机特点，本三元流叶轮能够给其带来转子重量轻，转动惯量小，能耗低，节能的特点，使鼓风机运行效率高，噪音低、性能稳定可靠。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种三元流叶轮，它包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：91％；硅：7％；镁：0.4％；钛：0.20％；锆：0.1％；锰：0.1％；铍：0.1％；镍：0.1％；余量为不可避免的杂质，总计100％。
该三元流叶轮的制备方法的步骤中含有：
(a)在炉内加入铝，升温熔化铝，待温度加热至690℃，加入其他组分，并搅拌均匀；
(b)继续升温至730℃，压入精炼剂和除渣剂，静置8分钟后除渣；
(c)然后压入细化剂和变质剂，静置1.8小时后，检测各组分质量份并调整到位，形成熔化合金料；
(d)将熔化合金料倒入特制的模具，完成浇铸；
(e)浇铸后清砂，切除浇帽口；
(f)依次进行热处理强化、加工成型和平衡校正，形成成品。
实施例二
一种三元流叶轮，它包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：87％；硅：10％；镁：0.3％；钛：0.1％；锆：0.2％；铍：0.2％；锰：0.2％；镍：0.2％；余量为不可避免的杂质，总计100％。
该三元流叶轮的制备方法的步骤中含有：
(a)在炉内加入铝，升温熔化铝，待温度加热至680℃，加入其他组分，并搅拌均匀；
(b)继续升温至720℃，压入精炼剂和除渣剂，静置5分钟后除渣；
(c)然后压入细化剂和变质剂，静置1.5小时后，检测各组分质量份并调整到位，形成熔化合金料；
(d)将熔化合金料倒入特制的模具，完成浇铸；
(e)浇铸后清砂，切除浇帽口；
(f)依次进行热处理强化、加工成型和平衡校正，形成成品。
实施例三
一种三元流叶轮，它包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：85％；硅：12％；镁：0.5％；钛：0.4％；锆：0.1％；锰：0.2％；铍：0.2％；镍：0.2％；余量为不可避免的杂质，总计100％。
该三元流叶轮的制备方法的步骤中含有：
(a)在炉内加入铝，升温熔化铝，待温度加热至700℃，加入其他组分，并搅拌均匀；
(b)继续升温至750℃，压入精炼剂和除渣剂，静置10分钟后除渣；
(c)然后压入细化剂和变质剂，静置2小时后，检测各组分质量份并调整到位，形成熔化合金料；
(d)将熔化合金料倒入特制的模具，完成浇铸；
(e)浇铸后清砂，切除浇帽口；
(f)依次进行热处理强化、加工成型和平衡校正，形成成品。
以上三个实施例制备的三元流叶轮经过使用后发现，其具有很高的抗拉强度，伸长率和硬度，而且具有很好的防爆性能，防锈抗腐蚀，耐温等特点，使风机运行效率高，提高了鼓风机的使用寿命。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种三元流叶轮的制备方法，其特征在于，三元流叶轮包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：80％～95％；硅：5％～12％；镁：0.1％～0.5％；钛：0.1％～0.4％；锆：0.01％～0.2％；锰：0.05％～0.2％；铍：0.01％～0.2％；镍：0.01％～0.2％；余量为不可避免的杂质，总计100％；
所述方法的步骤中含有：
(a)在炉内加入铝，升温熔化铝，待温度加热至680℃～700℃，加入其他组分，并搅拌均匀；
(b)继续升温至720℃～750℃，压入精炼剂和除渣剂，静置5～10分钟后除渣；
(c)然后压入细化剂和变质剂，静置1.5～2小时后，检测各组分质量份并调整到位，形成熔化合金料；
(d)将熔化合金料倒入特制的模具，完成浇铸；
(e)浇铸后清砂，切除浇帽口；
(f)依次进行热处理强化、加工成型和平衡校正，形成成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：三元流叶轮包含的组分及各组分质量百分比如下：
铝：91％；硅：7％；镁：0.4％；钛：0.2％；锆：0.1％；锰：0.1％；铍：0.1％；镍：0.1％；余量为不可避免的杂质。
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