一种水泵叶轮叶片断裂的修复方法

1.本发明属于设备修复方法技术领域，具体是涉及一种水泵叶轮叶片断裂的修复方法。


背景技术：

2.水泵叶轮用铸铁制成，叶轮是水泵的核心部件，是工作效率的主要影响素，水泵叶轮的形状和尺寸与水泵性能有密切关系，在特定工况下，如果叶轮设计不好就会在泵入口和叶片处产生水力损失和间隙损失。而在水泵叶轮上的叶片又起主要作用。
3.循环水泵长期使用过程中，在交变载荷的作用下叶片会产生裂纹失稳扩展直至产生疲劳断裂，从而导致突然间轴承的振动增大，水泵紧急停止。此时通过对水泵进行检查可以发现，水泵的叶片出现断裂，而且端口多处于叶片的根部，在其断面上会存在较为明显的“人”字型纹路，具有明显的金属光泽感，因而可断定属于脆性断裂。
4.目前对于类似的水泵故障基本都是将整个叶轮组整体换新，这是因为虽然叶片修复技术已经较为常见，但这类修复技术都是用于整体狭长的风叶叶片，其开裂位置大多是在叶片中部，只需通过焊接的方式修复裂缝即可，而对于水泵叶轮来说，断裂位置位于叶片的根部，且属于脆性断裂，采用传统的叶片修复技术已经无法将叶片恢复原状。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种水泵叶轮叶片断裂的修复方法，不需叶轮整体换新，使修复后的水泵叶轮能够恢复原有的性能。
6.技术方案：本发明所述水泵叶轮叶片断裂的修复方法，包括如下步骤：
7.s1、预处理：对叶轮组上叶片断裂位置进行预处理，便于后续焊接；
8.s2、叶片再制造：将钢板卷板后，按照原叶片的二维投影画样，在卷板后的钢板上切割，再使用专用夹具卷曲制形成新的叶片；
9.s3、焊接：使用的氩气作为保护气体，将步骤s2制成的新叶片焊接在预处理后的叶轮组上原叶片位置；
10.s4、质量检测：对焊接后叶片进行质量检测；
11.s5、外观处理：质量检测合格后，打磨叶片表面，刷漆。
12.本发明进一步优选地技术方案为，步骤s1中对叶轮组上叶片断裂位置进行预处理包括：
13.(1)对需要修复的设备进行材料鉴定；
14.(2)对带修复部位进行打磨，去该部位氧化层，并使用丙酮或无水乙醇去除表面油污；
15.(3)对腐蚀严重，无法打磨的部位进行切割处理。
16.作为优选地，步骤s2中新的叶片制形后在叶片上进行十字线切割，且十字中点不切断。
17.优选地，步骤s3中将新叶片焊接在预原叶片位置的具体方法为：
18.将焊机与高纯氩气连接好并置换管道中空气，再通电测试焊机电流并将电流调整到需要的焊接电流，使用pmi检测被焊工件的材质和焊丝，将加热丝缠绕在叶轮上，对叶轮进行预热，预热完成后进行焊接。
19.优选地，焊接使用的氩气纯度为99.99％。
20.优选地，步骤s4中对焊接后叶片进行质量检测包括：
21.(1)外观检查：使用百洁布或细砂纸对焊缝进行清理后，检查焊接位置是否存在漏焊；
22.(2)无损探伤：使用pt进行渗透检测，确认叶片内部结构是否存在裂纹缺陷；
23.(3)硬度检测：使用硬度仪检测修复部位的硬度是否达到hrc30；
24.(4)动平衡测试：进行动平衡试验，并出具试验结果。
25.有益效果：本发明采用重制叶片替换断裂叶片的方式修复水泵叶轮叶片，无需叶轮整体换新，同时，通过本发明的修复方法，新叶片可以完全替代断裂叶片，使修复后的水泵叶轮能够恢复原有的性能。
具体实施方式
26.下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
27.实施例：某水泵在稳定使用几年后，在其运行中，突然间轴承的振动增大而导致水泵的紧急停止，通过对水泵进行检查发现，该水泵的叶片出现断裂，而且端口处于叶片的根部，在其断面上存在较为明显的“人”字型纹路，具有明显的金属光泽感，因而可断定属于脆性断裂。
28.通检查发现水泵为整体铸件，材质为铸钢，整个水泵的叶轮组有5片叶片。
29.传统方式需要更换整个叶轮组，因此通过本发明的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，进行修复，包括如下步骤：
30.s1、预处理：对需要修复的设备进行材料鉴定；对维修部位进行打磨，去除维修部位氧化层，使用丙酮或无水乙醇去除表面油污等，防止影响焊接质量；对需维修但腐蚀严重，无法打磨的部位，切割处理；
31.s2、叶片再制造：将钢板卷板后，按照原叶片的二维投影画样，在卷板后的钢板上切割，再使用专用夹具卷曲制形成新的叶片；新叶片因钢板较厚，为提高焊接质量，在叶片上进行十字线切割，十字中点不切断；
32.s3、焊接：将焊机与高纯氩气连接好并置换管道中空气，再通电测试焊机电流并将电流调整到需要的焊接电流，使用pmi检测被焊工件的材质和焊丝，将加热丝缠绕在叶轮上，对叶轮进行预热，预热完成后，将制成的新叶片焊接在预处理后的叶轮组上原叶片位置；焊接过程中专人确认和监控氩气流量和电流；
33.s4、质量检测：
34.(1)外观检查：使用百洁布或细砂纸对焊缝进行清理后，检查焊接位置是否存在漏焊；
35.(2)无损探伤：使用pt进行渗透检测，确认叶片内部结构是否存在裂纹缺陷；
36.(3)硬度检测：使用硬度仪检测修复部位的硬度是否达到hrc30；
37.(4)动平衡测试：进行动平衡试验，并出具试验结果；
38.s5、验收签字：叶片经质量检测全部合格后，由使用单位进行验收；
39.s6、外观处理：打磨叶片表面，刷漆。
40.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。


技术特征：
1.一种水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于包括如下步骤：s1、预处理：对叶轮组上叶片断裂位置进行预处理，便于后续焊接；s2、叶片再制造：将钢板卷板后，按照原叶片的二维投影画样，在卷板后的钢板上切割，再使用专用夹具卷曲制形成新的叶片；s3、焊接：使用的氩气作为保护气体，将步骤s2制成的新叶片焊接在预处理后的叶轮组上原叶片位置；s4、质量检测：对焊接后叶片进行质量检测；s5、外观处理：质量检测合格后，打磨叶片表面，刷漆。2.根据权利要求1所述的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于，步骤s1中对叶轮组上叶片断裂位置进行预处理包括：(1)对需要修复的设备进行材料鉴定；(2)对带修复部位进行打磨，去该部位氧化层，并使用丙酮或无水乙醇去除表面油污；(3)对腐蚀严重，无法打磨的部位进行切割处理。3.根据权利要求1所述的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于，步骤s2中新的叶片制形后在叶片上进行十字线切割，且十字中点不切断。4.根据权利要求1所述的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于，步骤s3中将新叶片焊接在预原叶片位置的具体方法为：将焊机与高纯氩气连接好并置换管道中空气，再通电测试焊机电流并将电流调整到需要的焊接电流，使用pmi检测被焊工件的材质和焊丝，将加热丝缠绕在叶轮上，对叶轮进行预热，预热完成后进行焊接。5.根据权利要求4所述的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于，焊接使用的氩气纯度为99.99％。6.根据权利要求1所述的水泵叶轮叶片断裂的修复方法，其特征在于，步骤s4中对焊接后叶片进行质量检测包括：(1)外观检查：使用百洁布或细砂纸对焊缝进行清理后，检查焊接位置是否存在漏焊；(2)无损探伤：使用pt进行渗透检测，确认叶片内部结构是否存在裂纹缺陷；(3)硬度检测：使用硬度仪检测修复部位的硬度是否达到hrc30；(4)动平衡测试：进行动平衡试验，并出具试验结果。

技术总结
本发明公开一种水泵叶轮叶片断裂的修复方法，包括步骤：S1、预处理；S2、叶片再制造：将钢板卷板后，按照原叶片的二维投影画样，在卷板后的钢板上切割，再使用专用夹具卷曲制形成新的叶片；S3、焊接：使用的氩气作为保护气体，将步骤S2制成的新叶片焊接在预处理后的叶轮组上原叶片位置；S4、质量检测：对焊接后叶片进行质量检测；S5、外观处理：质量检测合格后，打磨叶片表面，刷漆。本发明采用重制叶片替换断裂叶片的方式修复水泵叶轮叶片，无需叶轮整体换新，同时，通过本发明的修复方法，新叶片可以完全替代断裂叶片，使修复后的水泵叶轮能够恢复原有的性能。复原有的性能。


技术研发人员：朱红雨 徐建
受保护的技术使用者：南京科技职业学院
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/8/1