钟磊 冯涛 郭中才 金宝

摘要：为解决采用传统工艺制造水电转轮体过流面焊接时出现的工作量大、焊接质量稳定性差和劳动强度高的问题，文中基于电弧增材技术特点并分析其工艺难点，开发了一种适用于大型转轮体过流面的电弧增材新制造工艺。结果表明该工艺技术有效可行，保证了过流面增材尺寸的一致性，实现了焊接质量稳定高效、降低工人劳动强度，达到了降本增效的效果。

关键词：电弧增材;机器人焊接;转轮体

中图分类号：TG457.2      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）12-0063-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.12

0    前言

水电转轮体主要针对灯泡贯流式水轮机与立轴轴流式水轮机的转轮，是水电机组中的主要核心部件。机组运行过程中受河水浸蚀和泥沙冲刷，为防止转轮体表面的空蚀和磨损，在转轮体过流面需焊接不锈钢层[1]。

转轮体过流面区域按结构特点可分为柱面段和球面段。其中球面段带有叶片轴孔，根据水力特性轴孔数量一般选择为3～5个，球面段过流面被叶片轴孔沿周向去除了部分球面区域，呈现出异形球面特点。目前转轮体不锈钢层焊接大多采用手工焊接，具有工作量大、焊层厚度不均匀、焊接质量稳定性差等问题，会导致局部缺量或加工后出现表面缺陷的情况。

因此，如何高效率、高质量、低成本地实现转轮体过流面不锈钢层的焊接成为转轮体制造工艺中非常重要的一环。文中采用基于熔化极气体保护焊的电弧增材方式，不仅工艺操作方便，而且生产效率高，已成为目前电弧增材制造领域的主要方式，在大型复杂焊接结构件的制造上表现出明显优势[2]。……