CN112620995B - 一种风机焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及风机生产技术领域，尤其涉及一种风机焊接工艺，其工艺步骤如下：S1、机壳对焊；S2、油管焊接：S21、粗加工；S22、分段焊接；S3、焊缝探伤；S4、煤油渗透试验；S5、热处理；顶升油管、回油管以及穿线管选用的材料为304不锈钢，风机机壳的材料为Q345C，根据304不锈钢以及Q345C的热处理要求对风机机壳、顶升油管、回油管以及穿线管进行热处理，加热至400‑500℃，保温时间为24h；S6、水压试验；S7、喷漆。本申请通过编制的风机焊接工艺，能够消除风机机壳焊缝位置以及油管焊缝位置的焊接残余应力，提高风机机壳和油管的连接性能，进而增强风机机壳整体性能，延长风机机壳的使用寿命。

Description

一种风机焊接工艺
技术领域
本申请涉及风机生产技术领域，尤其是涉及一种风机焊接工艺。
背景技术
风机是一种将输入的机械能转化为气体压力和动能，气体压力排送气体的机械设备，其主要包括机壳、叶轮、电机传动件、冷凝器以及油管等组成。目前，常用的风机机壳焊接方式主要包括单圆弧焊接式和半圆弧拼焊式两种。
申请号为201611142069.3的中国专利公开了一种油烟机离心风机外壳焊接工艺，离心风机外壳的轴向投影外轮廓线包括依次相连的出风口内直边段、蜗舌段、围板渐变圆弧段与出风口外直边段，还包括围板渐变圆弧圈滚焊装置，围板渐变圆弧圈滚焊装置包括渐变圈仿形电极及上下两个圆盘型滚轮电极，渐变圈仿形电极包括用于定位前盖板的限位顶面、用于定位后盖板的限位底面及位于限位顶面与限位底面之间限位侧面，限位顶面与限位底面相平行，限位侧面与限位顶面相垂直，限位侧面在限位顶面上的投影轮廓线中包括与围板渐变圆弧段相对应的侧限位支撑段；油烟机离心风机外壳焊接工艺依次包括以下步骤：A、围板和前、后盖板的初定位工序：前盖板与围板在出风口内直边段和/或蜗舌段处通过点焊初定位连接；后盖板与围板在出风口内直边段和/或蜗舌段处通过点焊初定位连接；B、围板渐变圆弧圈滚焊工序：前盖板和后盖板均与围板在围板渐变圆弧段处通过滚焊连接；C、出风口直边滚焊工序：前盖板和后盖板均与围板在出风口外直边段处通过滚焊连接。
针对上述相关技术，直边段、蜗舌段、围板渐变圆弧段以及出风口外直边分段焊接接后，存在焊接应力，长久使用时，影响离心风机的性能。
发明内容
为了提高风机机壳的性能，本申请提供一种风机焊接工艺。
本申请提供的一种风机焊接工艺采用如下的技术方案：
一种风机焊接工艺，工艺步骤如下：
S1、机壳对焊；
S2、油管、穿线管焊接：
S21、粗加工，风机机壳焊接位置清理，然后去除顶升油管、回油管以及穿线管焊接表面的氧化物；
S22、分段焊接，根据油管的安装位置，焊接顶升油管、回油管以及穿线管；
S3、焊缝探伤；
S4、煤油渗透试验；
S5、热处理；顶升油管、回油管以及穿线管选用的材料为304不锈钢，风机机壳的材料为Q345C，根据304不锈钢以及Q345C的热处理要求对风机机壳、顶升油管、回油管以及穿线管进行热处理，加热至400-500℃，保温时间为24h；
S6、水压试验；
S7、喷漆。
通过采用上述技术方案，首先对风机机壳进行对焊；风机机壳焊接完成后，再根据油管的焊接位置，对风机机壳的焊接位置进行清理，再通过酸洗去除顶升油管、回油管以及穿线管工作表面的氧化物，然后根据油管的安装位置，焊接顶升油管、回油管以及穿线管；然后对风机机壳的焊缝以及油管与风机机壳的焊缝处进行探伤；探伤完成后，进行煤油渗透试验，检测风机机壳以及油管连接的气密性，气密性检测合格后，由于焊接材料分别为Q345C材料和304不锈钢材料，Q345C的热处理温度为560-620℃，304不锈钢的热处理温度为400-500℃，根据热处理要求，加热至400-500℃，保温时间为24h，通过延长保温时间，消除风机机壳焊缝的焊接残余应力，然后再进行水压试验，检测焊缝的焊接强度，最后进行喷漆；通过编制的风机焊接工艺，能够消除风机机壳焊缝位置以及油管焊缝位置的焊接残余应力，提高风机机壳和油管的连接性能，进而增强风机机壳整体性能，延长风机机壳的使用寿命。
可选的，所述S1包括：
S11、焊前处理：对上机壳和下机壳的焊接位置进行清理；
S12、上机壳和下机壳定位：通过焊接工装对上机壳和下机壳进行限位，微调上机壳和下机壳，使得上机壳和下机壳对正，然后通过定位销进行初步定位，再对上机壳和下机壳进行点焊定位；
S13、上机壳和下机壳的焊接位置进行预热处理，预热处理至上机壳和下机壳焊缝位置的温度为80-150℃；
S14、然后对上机壳和下机壳进行分段焊接。
通过采用上述技术方案，风机机壳焊接时，清理上机壳和下机壳焊接位置，然后通过焊接工装对上机壳与下机壳进行限位，再对上机壳和下机壳的位置进行微调，微调至上机壳与下机壳对正，然后通过定位销进行初步定位，限位销初定位完成后，再通过点焊，实现上机壳与下机壳的预定位，然后再对风机机壳焊缝位置进行加热，使得上机壳与下机壳焊缝位置的温度升温至100℃，再对上机壳与下机壳进行分段焊接；通过编制的机壳对焊工艺，能够提高风机机壳的焊接性能以及风机机壳对焊精度，使得上机壳和下机壳稳定连接，提高风机机壳的焊接质量。
可选的，所述S3包括：
S31、将清洗剂喷涂在风机机壳的焊缝位置，对风机机壳的焊缝位置进行清洗；
S32、将渗透剂喷涂在风机机壳的焊缝表面，渗透10-15min后，用清洗剂对喷在风机机壳焊缝表面的渗透剂进行清洗，使得风机机壳焊缝表面保持清洁；
S33、将摇匀后的显像剂喷涂至风机机壳的焊缝位置，静置10-60min后，观测风机机壳的焊缝表面，风机机壳的焊缝表面无渗痕时，进行下工序加工，风机机壳的焊缝表面有渗痕时，对渗痕位置进行补焊。
通过采用上述技术方案，对风机机壳的焊缝位置进行检测时，首先对风机机壳的焊缝位置进行清洗；待风机机壳的焊缝位置晾干后，然后将渗透剂喷涂在风机机壳的焊缝表面，渗透10-15min后，将清洗剂喷涂至风机机壳的焊缝表面，完成对渗透剂的清洗，再通过洁净的纱布进行擦干，将显像剂喷涂至风机机壳的焊缝表面，静置10-60min后，观测风机机壳的焊缝位置，当风机机壳的焊缝表面有渗痕时，对渗痕位置进行补焊，当风机机壳的焊缝表面无渗痕时，风机机壳焊接良好，继续进行下工序；编制的焊缝探伤工艺，能够检测风机机壳焊缝位置的焊接性能，保证上机壳和下机壳的良好焊接，进而保证风机机壳的焊接质量。
可选的，所述S4包括：
S41、可视检测，检测风机机壳焊缝位置有无缺陷，有缺陷时，进行补焊，无缺陷时，进行渗透试验；
S42、对风机机壳焊缝位置进行清理；
S43、调节石灰粉浆液，然后均匀涂抹在风机机壳外侧焊缝上80-120mm宽的位置；
S44、待石灰粉浆液干燥后，在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，静置10min后，再次在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，持续时间不少于240min；
S45、静置30min后，观测石灰粉浆液处是否有煤油油渍渗出，若有煤油油渍渗出，则需挖补；若无油渍渗出，则风机机壳焊缝焊接良好。
通过采用上述技术方案，首先对风机机壳的焊缝位置进行检测，检测焊缝位置有无气孔、砂眼、裂纹等缺陷，无缺陷时，然后对风机机壳的外侧焊缝进行清理，清除焊缝位置的多余物，然后在风机机壳的外侧焊缝位置涂刷石灰粉浆液，涂刷至风机机壳的外侧焊缝至少80mm的宽度，待石灰粉浆液干燥后，在风机机壳的内侧焊缝涂抹煤油，10min后，再次在风机机壳的内侧焊缝涂抹煤油，持续时间不少于240min，30min后，观测石灰粉浆液位置是否有煤油的油渍渗出，若有煤油油渍渗出，则风机机壳的焊缝存在间隙，需要对风机机壳补焊，若无煤油油渍渗出，则风机机壳的焊缝良好；编制的煤油渗透试验工艺，能够检测风机机壳的焊接性能。
可选的，所述S6包括：
S61、风机机壳两端进行封堵，然后注水，将风机机壳内气体排出；
S62、充满水后，向风机机壳的内腔中加压，升压时间10-200min，升至设计压力，停止加压，稳压60min；
S63、然后补压至试验压力值，再进行稳压，稳压30min后，若无压降，且风机机壳的焊缝位置无水雾渗出，即水压检测合格，然后，将风机机壳内的水排出，若风机机壳的焊缝位置有水雾的渗出，则水压检测不合格，对渗水位置进行标记后，然后补焊。
通过采用上述技术方案，对风机机壳进水压检测时，首先对风机机壳的两端进行封堵，然后向风机机壳的内腔中缓慢注入水，将风机机壳内的气体排出；充满水后，能够焊接强度检查，然后向风机机壳内缓慢施加压力，升压至设计压力的过程中，升压时间保持在10-200min，然后停止加压，稳压60min后，补压至试验压力值，然后进行稳压，稳压30min后，若无压降，并且风机机壳的外焊缝位置没有水雾渗出，即水压检测合格，然后对风机机壳内的水进行泄压和排水，若风机机壳的外焊缝位置有水雾的渗出，则水压检测不合格，对渗水位置进行标记，检测风机机壳焊缝的缺陷位置，对风机机壳焊缝的缺陷位置进行补焊；通过压力试验，能够对风机机壳焊缝位置的承压强度进行检测，同时，又能够对风机机壳焊缝的密封性进行检测，保证风机机壳的焊接质量和焊缝强度。
可选的，所述S7包括：通过砂纸打磨，打磨完成后，通过高压喷头连接气源对风机机壳进行吹气清理，然后，喷漆。
通过采用上述技术方案，首先通过砂纸对风机机壳进行打磨，然后在通过高压喷头对风机机壳进行清理，清理完成后喷漆；通过对风机机壳喷漆，能够对风机机壳的表面进行保护，减少外界环境对风机机壳的损耗，提高风机机壳的使用寿命。
可选的，所述焊接工装包括架体、至少两组限位调节装置以及至少两组支撑装置，所述限位调节装置包括支撑环、调节环以及至少三个滑移块，所述支撑环上开设有至少三个滑移槽，所述滑移槽与滑移块对应设置，全部所述滑移槽沿所述调节环的周向方向均匀分布，且每一所述滑移槽均沿所述支撑环的径向方向设置，所述滑移块远离所述支撑环一侧设置有弧形齿，所述调节环靠近所述弧形齿一侧设置有与所述弧形齿啮合的螺旋齿，所述支撑环与调节环转动连接，所述支撑环位于所述架体上。
通过采用上述技术方案，将上机壳和下机壳放置在支撑环和调节环的内圈中，然后转动调节环，通过螺旋齿与弧形齿的作用，调节环带动滑移块沿滑移槽运动，运动至全部滑移块均与风机机壳表面抵紧，实现风机机壳的限位；设计的焊接工装，便于上机壳和下机壳对正，实现上机壳与下机壳的精准对接，便于上机壳与下机壳的对焊，提高上机壳与下机壳的焊接精度。
可选的，所述支撑装置包括支撑杆、至少两个气缸以及能够与风机机壳抵接的若干滚轮，所述气缸的活塞杆与所述支撑杆连接，所述滚轮与所述支撑杆同心设置，且所述支撑杆与滚轮转动连接。
通过采用上述技术方案，调节气缸，气缸的活塞杆带动支撑杆运动，支撑杆带动滚轮运动，运动至滚轮与风机机壳的外侧壁抵接，可对风机机壳进行转动，便于对风机机壳的不同位置进行焊接；设计的支撑装置，能够对风机机壳进行支撑，同时，便于对风机机壳的不同位置进行焊接。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请的风机焊接工艺，能够消除风机机壳焊缝位置以及油管焊缝位置的焊接残余应力，提高风机机壳和油管的连接性能，进而增强风机机壳整体性能，延长风机机壳的使用寿命；
2.本申请的风机焊接工艺，通过焊接工装，便于上机壳和下机壳对正，实现上机壳与下机壳的精准对接，便于上机壳与下机壳的对焊，提高上机壳与下机壳的焊接精度。
附图说明
图1是本申请中风机焊接工装的整体结构示意图。
图2是本申请中风机焊接工装的局部结构剖视图，旨在示意限位调节装置。
附图标记说明：1、架体；2、限位调节装置；21、支撑环；22、调节环；23、滑移块；24、弧形撑板；25、橡胶垫层；26、滑移槽；27、转柄；3、支撑装置；31、气缸；32、支撑杆；33、滚轮。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种风机焊接工艺，风机焊接工艺的工艺步骤如下：
S1、机壳对焊：
S11、焊前处理：通过高压喷头对上机壳和下机壳的焊接位置及其附近进行清理；
S12、上机壳和下机壳定位：通过焊接工装对上机壳和下机壳进行限位，微调上机壳和下机壳，使得上机壳和下机壳对正，然后通过定位销进行初步定位，再对上机壳和下机壳进行点焊定位；
S13、上机壳和下机壳的焊缝位置进行预热处理，预热处理至上机壳和下机壳的焊缝位置的温度为80-150℃；
S14、然后对上机壳和下机壳进行分段焊接，焊接过程中沿顺时针或逆时针方向进行。
S2、油管焊接：
S21、粗加工，通过刮刀去除风机机壳焊接端口的毛刺，然后通过砂纸对风机机壳焊接表面进行打磨，然后通过高压喷头连接气源对风机机壳进行清理，再通过酸洗去除顶升油管、回油管以及穿线管焊接表面的氧化物，然后通过高压喷头连接气源对顶升油管、回油管以及穿线管焊接表面进行清理；
S22、分段焊接，根据油管的安装位置，焊接顶升油管、回油管以及穿线管，焊接过程中沿顺时针或逆时针方向进行分段焊接；
S3、焊缝探伤：
S31、将清洗剂喷涂在风机机壳的焊缝位置，对风机机壳的焊缝位置进行清洗；
S32、将渗透剂喷涂在风机机壳的焊缝表面，渗透10-15min后，用清洗剂将喷在风机机壳的焊缝表面的渗透剂清洗干净，使得焊缝表面保持清洁，然后用干净的纱布擦干；
S33、将摇匀后的显像剂喷涂至风机机壳的焊缝位置，静置10-60min后，观测风机机壳的焊缝表面，风机机壳的焊缝表面无渗痕时，进行下工序加工，风机机壳的焊缝表面有渗痕时，对渗痕位置进行补焊。
S4、煤油渗透试验：
S41、可视检测，检测风机机壳焊缝位置有无缺陷，有缺陷时，对缺陷位置进行补焊，无缺陷时，进行渗透试验；
S42、对风机机壳焊缝及其周围的多余物进行清理；
S43、调节石灰粉浆液，然后均匀涂抹在风机机壳外侧焊缝上80-120mm宽的位置；
S44、待石灰粉浆液干燥后，在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，静置10min后，再次在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，持续时间不少于240min；
S45、静置30min后，观测石灰粉浆液处是否有煤油油渍渗出，若有煤油油渍渗出，需要检测焊缝缺陷位置，然后补焊；若无油渍渗出，则风机机壳焊缝焊接良好。
S5、热处理；顶升油管、回油管以及穿线管选用的材料为304不锈钢，风机机壳的材料为Q345C，Q345C的热处理温度为560-620℃，304不锈钢的热处理温度为400-500℃，选用根据304不锈钢的热处理要求，加热至400-500℃，保温时间为24h，通过延长保温时间，消除风机机壳焊缝位置的焊接残余应力，消除风机机壳与顶升油管焊缝位置的焊接残余应力，消除风机机壳与回油管焊缝位置的焊接残余应力，及风机机壳与穿线管焊缝位置的焊接残余应力。
S6、水压试验：
S61、对风机机壳两端进行封堵，然后缓慢注水，将风机机壳内气体排出；
S62、充满水后，向风机机壳内部缓慢加压，升压时间10-200min，升至设计压力，停止加压，稳压60min；
S63、然后补压至试验压力值，再进行稳压，稳压30min后，若无压降，且风机机壳的焊缝位置无水雾渗出，即水压检测合格，然后，对风机机壳内的水进行泄压和排水，若风机机壳的焊缝位置有水雾的渗出，则水压检测不合格，对渗水位置进行标记后，再进行补焊。
S7、喷漆：首先用400目的砂纸进行预打磨，通过高压喷头连接气源对风机机壳进行吹气清理，再通过800目的砂纸进行抛磨，通过高压喷头连接气源对风机机壳进行二次吹气清理，然后喷漆。
参照图1和图2，焊接工装包括架体1、至少两组限位调节装置2以及至少两组支撑装置3，本实施例中限位调节装置2设置有两组，支撑装置3设置有四组，限位调节装置2包括支撑环21、调节环22以及至少三个滑移块23，支撑环21和调节环22的内径均大于风机机壳的直径设置，支撑环21上开设有至少三个滑移槽26，滑移槽26与滑移块23对应设置，本实施例中的滑移块23与滑移槽26均设置有三个，三个滑移槽26沿支撑环21周向方向均匀分布，且每一滑移槽26均沿支撑环21的径向方向设置，滑移块23靠近风机机壳一侧焊接有弧形撑板24，弧形撑板24远离滑移块23一侧粘接有橡胶垫层25，滑移块23远离支撑环21一侧一体连接有弧形齿，调节环22靠近弧形齿一侧一体连接有与弧形齿啮合的螺旋齿，支撑环21与调节环22转动连接，调节环22的外侧壁上焊接有三根转柄27，三根转柄27沿调节环22的周向方向均匀分布，且每一转柄27均沿调节环22的径向方向设置，支撑环21通过连接板焊接在架体1上。
参照图1，支撑装置3包括支撑杆32、至少两个气缸31以及能够与风机机壳抵接的若干滚轮33，本实施例中每组支撑装置3均设置有两个气缸31，气缸31通过螺栓固定在架体1上，气缸31的活塞杆与支撑杆32焊接，滚轮33与支撑杆32同心设置，且支撑杆32与滚轮33转动连接。
本申请实施例中风机焊接工装的使用方法为：将上机壳和下机壳放置在支撑装置3上，然后转动调节环22，通过螺旋齿与弧形齿的作用，调节环22带动滑移块23沿滑移槽26运动，运动至三个滑移块23均与风机机壳表面抵紧，实现风机机壳的限位，然后对上机壳和下机壳进行焊接，上机壳与下机壳焊接完成后，焊接油管时，调节转动调节环22，通过螺旋齿与弧形齿的作用，调节环22带动滑移块23沿滑移槽26运动，运动至全部滑移块23均与风机机壳表面分离，然后调节气缸31，气缸31的活塞杆带动支撑杆32运动，支撑杆32带动滚轮33运动，运动至滚轮33与风机机壳的外侧壁抵接，可对风机机壳进行转动，便于油管与风机机壳的不同位置进行焊接。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种风机焊接工艺，其特征在于，工艺步骤如下：
S1、机壳对焊；
S11、焊前处理：对上机壳和下机壳的焊接位置进行清理；
S12、上机壳和下机壳定位：通过焊接工装对上机壳和下机壳进行限位，微调上机壳和下机壳，使得上机壳和下机壳对正，然后通过定位销进行初步定位，再对上机壳和下机壳进行点焊定位；
所述焊接工装包括架体(1)、至少两组限位调节装置(2)以及至少两组支撑装置(3)，所述限位调节装置(2)包括支撑环(21)、调节环(22)以及至少三个滑移块(23)，所述支撑环(21)上开设有至少三个滑移槽(26)，所述滑移槽(26)与滑移块(23)对应设置，全部所述滑移槽(26)沿所述调节环(22)的周向方向均匀分布，且每一所述滑移槽(26)均沿所述支撑环(21)的径向方向设置，所述滑移块(23)远离所述支撑环(21)一侧设置有弧形齿，所述调节环(22)靠近所述弧形齿一侧设置有与所述弧形齿啮合的螺旋齿，所述支撑环(21)与调节环(22)转动连接，所述支撑环(21)位于所述架体(1)上；
所述支撑装置(3)包括支撑杆(32)、至少两个气缸(31)以及能够与风机机壳抵接的若干滚轮(33)，所述气缸(31)的活塞杆与所述支撑杆(32)连接，所述滚轮(33)与所述支撑杆(32)同心设置，且所述支撑杆(32)与滚轮(33)转动连接；
S13、上机壳和下机壳的焊接位置进行预热处理，预热处理至上机壳和下机壳焊缝位置的温度为80-150℃；
S14、然后对上机壳和下机壳进行分段焊接；
S2、油管、穿线管焊接：
S21、粗加工，风机机壳焊接位置清理，然后去除顶升油管、回油管以及穿线管焊接表面的氧化物；
S22、分段焊接，根据油管的安装位置，焊接顶升油管、回油管以及穿线管；
S3、焊缝探伤；
S4、煤油渗透试验；
S5、热处理；顶升油管、回油管以及穿线管选用的材料为304不锈钢，风机机壳的材料为Q345C，根据304不锈钢以及Q345C的热处理要求对风机机壳、顶升油管、回油管以及穿线管进行热处理，加热至400-500℃，保温时间为24h；
S6、水压试验；
S7、喷漆。
2.根据权利要求1所述的风机焊接工艺，其特征在于：所述S3包括：
S31、将清洗剂喷涂在风机机壳的焊缝位置，对风机机壳的焊缝位置进行清洗；
S32、将渗透剂喷涂在风机机壳的焊缝表面，渗透10-15min后，用清洗剂对喷在风机机壳焊缝表面的渗透剂进行清洗，使得风机机壳焊缝表面保持清洁；
S33、将摇匀后的显像剂喷涂至风机机壳的焊缝位置，静置10-60min后，观测风机机壳的焊缝表面，风机机壳的焊缝表面无渗痕时，进行下一工序加工，风机机壳的焊缝表面有渗痕时，对渗痕位置进行补焊。
3.根据权利要求1所述的风机焊接工艺，其特征在于：所述S4包括：
S41、可视检测，检测风机机壳焊缝位置有无缺陷，有缺陷时，进行补焊，无缺陷时，进行渗透试验；
S42、对风机机壳焊缝位置进行清理；
S43、调节石灰粉浆液，然后均匀涂抹在风机机壳外侧焊缝上80-120mm宽的位置；
S44、待石灰粉浆液干燥后，在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，静置10min后，再次在风机机壳内侧焊缝涂抹煤油，持续时间不小于240min；
S45、静置30min后，观测石灰粉浆液处是否有煤油油渍渗出，若有煤油油渍渗出，则需挖补；若无油渍渗出，则风机机壳焊缝焊接良好。
4.根据权利要求1所述的风机焊接工艺，其特征在于：所述S6包括：
S61、风机机壳两端进行封堵，然后注水，将风机机壳内气体排出；
S62、充满水后，向风机机壳的内腔中加压，升压时间10-200min，升至设计压力，停止加压，稳压60min；
S63、然后补压至试验压力值，再进行稳压，稳压30min后，若无压降，且风机机壳的焊缝位置无水雾渗出，即水压检测合格，然后，将风机机壳内的水排出，若风机机壳的焊缝位置有水雾的渗出，则水压检测不合格，对渗水位置进行标记后，然后补焊。
5.根据权利要求1所述的风机焊接工艺，其特征在于：所述S7包括：通过砂纸打磨，打磨完成后，通过高压喷头连接气源对风机机壳进行吹气清理，然后喷漆。
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