[发明专利]制造回转件的方法及用该方法制造的回转件

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种制造回转件的方法，具体地，涉及用冷金属过渡焊接堆积技术制造回转件，如叶轮，的方法以及用该方法制造的回转件。

背景技术

具有内部通道的回转件，比如，具有内部流体通道的叶轮等，不容易通过铸造、锻造等传统的加工方法。叶轮被广泛应用于泵、压缩机、燃气涡轮发动机等设备的管道内部，用来增加或减少压力和流速。比如，叶轮可应用于离心泵中，用来将来自发动机的能量转移到泵中的流体上，使得流体加速地从中心旋转向外流动。当流体的流动受到泵的外壳限制之后，叶轮所产生的流速转化成压力。一般地，叶轮包括一个用来收容传动轴的孔，传动轴通过发动机或其它驱动装置旋转，还包括叶片，叶片之间形成有空腔，用来径向地推动流体。由于其结构复杂，很难用传统的加工结束进行加工。

已知的一种制造叶轮的方法是将叶轮分成几个部件，分别进行加工，然后再通过焊接或其它类似的技术将分别加工的部件组合在一起。但相比一体加工成型的方法而言，这样通过分别加工不同部件再组合而成的叶轮的机械性能相对较弱。

目前，有一种加工叶轮的工艺包括预铣削、电火花（electrical discharge machining，EDM）粗加工和电火花精加工（EDM finishing），但该工艺的加工周期通常大于5周，此外，该工艺还需在铣削加工中心和电火花加工方面进行高额的工厂设备投资。因此，鉴于加工周期长和投资成本高，该工艺不够高效也不够经济。

因此，有必要提供一种新方法，以高效经济的方式加工叶轮等回转件。

发明内容

本发明涉及一种制造回转件的方法，该方法包括：提供包括焊枪的冷金 属过渡焊接装置；提供回转基体；供具有至少一个内部流体通道的回转件的数字表示；基于所述数字表示在回转件上确定焊接路径；在转动所述回转基体时沿回转基体上的焊接路径用所述焊枪逐层堆积填充金属，以形成所述回转件；以及将所述回转基体从所述回转件上分开。

本发明还涉及一种制造回转件的方法，该方法包括：提供包括焊枪的冷金属过渡焊接装置；提供回转基体；在转动或移动所述回转基体和（或）移动焊枪的同时用焊枪往所述回转基体上堆积填充金属以形成所需回转件；以及将所述回转基体从所述回转件上分开。

本发明还涉及一种包括至少一个内部流体通道的回转件，该回转件是通过冷金属过渡焊接技术逐层堆积填充金属而获得的。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为显示了一种典型的冷金属过渡焊接工艺中的焊丝运动模式的示意图；

图2显示了一种用来生产回转件的示例性冷金属过渡焊接系统；

图3为一种冷金属过渡焊接装置中的焊枪的示意图；

图4显示了一种冷金属过渡焊接堆积制造一体式叶轮的示例性方案流程；

图5a是一种示例性的目标叶轮的立体图；

图5b中的照片显示了基于图5a所示叶轮的数字表示用冷金属过渡焊接堆积成型技术制造叶轮的过程中的处于加工状态的工件；

图5c中的照片显示了基于图5a所示叶轮的数字表示用冷金属过渡焊接堆积成型技术制造而成的叶轮产品。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下内容中将不对习知的结构或功能进行详细的描述。

本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正 的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”表示允许其修正的数值在正负百分之十（10%）的范围内变化，比如，“大约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。

本发明中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从1到90，20到80较佳，30到70最佳，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于1的数值，0.0001,0.001,0.01或者0.1被认为是比较适当的一个单元。前述例子仅作举例说明之用，实际上，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。