闭式叶轮及其成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109622957A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811546242.5B33Y80/00(2015.01)(22)申请日2018.12.18(71)申请人苏州大学地址215006江苏省苏州市相城区济学路8号(72)发明人石拓陈磊石世宏鲁健傅戈雁(74)专利代理机构苏州谨和知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32295代理人叶栋(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B22F5/04(2006.01)F04D29/18(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称闭式叶轮及其成形方法(57)摘要本发明涉及一种闭式叶轮及其成形方法，该闭式叶轮成形方法包括以下步骤：S1、提供激光熔覆技术装置、轮盘、叶片材料以及轮盖材料，激光熔覆技术装置包括喷头和送料管；S2、将轮盘置于激光熔覆技术装置中，并加入叶片材料，通过激光熔覆技术在轮盘上进行叶片堆积，以在轮盘上设置成形叶片；S3、待叶片堆积完成后，将轮盘安装在卡盘上，并将辅助基体置于轮盘上，将轮盖材料加入至送料管中，然后通过激光熔覆技术在辅助基体上堆积轮盖来进行桥接封盖，得到闭式叶轮。该成形方法通过斜定向叶片堆积和桥接成形，有效避免位置干涉问题，使叶片堆积处和桥接处形貌良好。CN109622957ACN109622957A权利要求书1/1页1.一种闭式叶轮的成形方法，其特征在于，所述闭式叶轮成形方法包括以下步骤：S1、提供激光熔覆技术装置、轮盘、叶片材料以及轮盖材料，所述激光熔覆技术装置包括喷头和送料管；S2、将所述轮盘置于所述激光熔覆技术装置中，并将所述叶片材料加入至所述送料管中，通过激光熔覆技术在所述轮盘上进行叶片堆积，以在所述轮盘上设置成形叶片；S3、待所述叶片堆积完成后，将所述轮盘安装在卡盘上，并将辅助基体置于所述轮盘上，将所述轮盖材料加入至所述送料管中，然后通过激光熔覆技术在所述辅助基体上堆积轮盖来进行桥接封盖，得到所述闭式叶轮。2.如权利要求1所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，所述轮盘包括圆盘和分别设置在所述圆盘两侧的第一凸部和第二凸部，所述第一凸部上开设有凹槽。3.如权利要求2所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，所述辅助基体上设有与所述凹槽相适应的凸块，在进行所述桥接封盖时，所述凸块插入至所述凹槽中。4.如权利要求3所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，步骤S2中，在所述激光熔覆技术过程中，所述喷头与所述轮盘无位置干涉，所述喷头与所述轮盘之间形成的夹角大于0小于180°。5.如权利要求3所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，步骤S3中，在所述激光熔覆技术过程中，所述喷头与所述成形叶片无位置干涉，所述喷头与所述轮盘之间形成的夹角大于0小于90°。6.如权利要求1所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，步骤S2中，在进行所述激光熔覆技术过程之前还包括预热步骤：将所述轮盘置于加热炉中，在100-200℃下加热1h。7.如权利要求1所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，还包括步骤S4、待所述桥接封盖完成后，将桥接封盖后的零件置于退火炉中，加热至400-500℃后保持1h，然后缓慢冷却，再通过减材法去除所述辅助基体，得到所述闭式叶轮。8.如权利要求1所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，所述卡盘为三爪卡盘，所述三爪卡盘夹持所述第二凸部以固定所述轮盘。9.如权利要求1所述的闭式叶轮的成形方法，其特征在于，所述闭式叶轮的成形方法在保护性气氛中进行，形成所述保护性气氛的气体包括氩气。10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的闭式叶轮的成形方法所制得的闭式叶轮。2CN109622957A说明书1/4页闭式叶轮及其成形方法技术领域[0001]本发明涉及一种闭式叶轮及其成形方法。背景技术[0002]叶轮是各类泵组的重要组成部分，叶轮从结构上大致可分为闭式叶轮、半开式叶轮、开式叶轮三种。其中闭式叶轮由于上下由盖板封闭，存在扭曲的内腔结构，导致内腔无法加工，所以加工难度最大，大多数只能通过焊接装配、精密铸造、数控铣削等方式来完成，随着闭式叶轮出水口的设计尺寸变小，其加工难度呈几何倍数上升。其中出水口小而性能要求高的叶轮往往通过精密铸造来完成。然而，上述几种传统加工方法存在易热变形、生产周期长，材料利用率低，刀具可达性限制等问题。在金属3D打印方法中，采用激光选区熔化3D打印的方法成形闭式叶轮存在尺寸受限、叶片及内部流道表面无法精加工等问题。采用同轴送粉激光熔覆成形技术则无法避免成形过程中喷头与叶片的干涉。[0003]国际专利PCT/KR2013/001101公开了一种旋转机的旋转体及制造该旋转体的方法，该专利提出了一种闭式