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如何控制工业风扇叶片不变形

编辑:lyj 人气:257发布日期:2019/11/1
      目前市面上的工业风扇叶片都是以铝合金为主,这是因为铝合金材料的密度低且强度高,热电导率高,耐腐蚀的能力强,拥有较好的物理特性及力学方面性能。
      但是因为焊接方法和焊接工艺参数选取不当,会导致叶片焊接以后因力过于集中化而产生严重的机械变形,或者因焊缝气孔、夹渣和未焊透等等不足,致使焊缝金属裂纹或者材质疏松,从而严重的影响产品质量与性能。
      所以本文通过分析铝合金材料的特点与焊接难度,来为大家讲解一下,该如何保证焊接后不会出现工业风扇叶片的变形。
      铝为银白色轻金属,有良好的可塑性,比较高的导电性、导热性,还具有抗氧化及抗腐蚀性能。铝极易氧化产出三氧化二铝薄膜,在焊缝中生出夹杂物,而破坏金属的连续性及其均匀性能,降低它的机械性能及耐腐蚀的性能。
      这是在焊接铝合金是很难避免的事,所以我们需要了解铝合金焊接时应该注意的地方。
      (1)易被氧化。空气中,铝易和氧化合,产生致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2mm),熔点很高(约2050°C),大大地超过铝及铝合金的熔点(约600°C左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm³,大概是铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表层容易吸水分,焊接的时候,它会阻碍基本金属熔合,易形成气孔和夹渣及未熔合等等不足,导致性能降低。
      (2)容易产生气孔。铝及铝合金焊在接时生出气孔主要因素是氢,由于液态铝可溶解大量氢,但固态的铝基本不会溶解氢,所以当熔池温度快速冷却与凝固的时候,氢来不及逸出,易在焊缝里面形成气孔。氢气孔当前难完全免除,氢的来源有很多,如电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气里水分等等。
      (3)焊缝时候变形及形成裂纹的倾向较大。铝线膨胀系数及结晶收缩率都约比钢要大出两倍,易生成比较大的焊接变形内应力,刚性较大的结构将会加速热裂纹的生成。
      (4)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降。
      (5)温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。
      当然这只是焊接时应该注意的问题,这些了解后,我们需要明白工业风扇叶片焊接工艺方法。
      (1)焊前的准备
      运用化学和机械的方法,严格的清理焊缝坡口两侧的表面氧化性膜。
      化学清洗是使用碱或酸清洗工件表面,该法既可去除氧化膜,还可除油污。机械清理可采用风动和电动铣刀,也可采用刮刀,锉刀等的工具,对较薄的氧化膜可用0.25mm的铜丝刷去打磨清除其氧化性膜。清理好后马上施焊,若放置时间超过了4h,就要重新去清理。
      (2)确定装配间隙和定位焊间距
      施焊的过程中,铝板受热膨胀,使焊缝坡口间隙减小,焊前装配间隙若留得太小,焊接过程中便会引起两板坡口的重叠,增加焊后板面不平度及变形量装。配间隙若过大,施焊困难,并有烧穿的可能性。一定的定位焊间距可保证所需要的定位焊间隙,选择合适的装配间隙和定位焊间距,为减少变形的有效措施。
      (3)选择焊接的设备
      当前市场上焊接产品种类较多,通常最好用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它为在氩气保护作用下,利用钨电极及工件问产生的电弧热熔化母材及填充焊丝的一种焊接方法。此焊机工作的时候,因交流电流极性在周期性变换,在每周期里半波是直流正接,半波是直流反接。
      (4)选择焊丝通常选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。
      (5)选取焊接方法参数通常以左焊法进行,焊炬和工件会成60°角。焊接厚度15mm时,用右焊法进行,焊炬与工件会成90°角。焊接的壁厚在3mm以上的时候,开V形坡口,夹角是60°~70°,间隙不可大于1mm,用多层焊的方法去完成。壁厚在1.5mm以下的时候,不开坡口,也不留间隙,也不会加填充丝。焊固定管子对接接头的时候,若管径为200mm,壁厚为6mm的时候,宜采用直径为3~4mm的钨极,用220~240A的焊接电流,直径为4mm的填充焊丝,用1~2层焊完。
      当然这只是工业风扇叶片在焊接时所需要注意的事项,为了防止后期叶片的变形,工业风扇叶片形状也需要符合空气力学。
      大王通风工业风扇叶片是从叶根到叶尖逐渐变窄、变薄至尾部加宽,型同飞机翼,更符合空气动力学等弦长理论。风阻小、风量更均匀、中部无空洞;以及独有的榫卯连接,保证风扇整体安全。叶柄的“凸”型与缓冲装置的“凹”形结构用螺栓锁死,叶片、叶柄、底盘轮毂形成一体,避免叶片承受切割力,防止叶片上翘、下坠和左右摇摆,通过凹凸榫卯连接,叶片转动产生的离心力、阻力、浮力转递给叶柄底盘,避免叶片承受切割力而断裂。

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