离心泵中的离心叶轮应该怎么合理使用超声波来焊接

某离心泵的关键零件闭式离心叶轮材料为低密度聚乙烯，由圆盖和底盘两部分组成。由于离心叶轮受力情况恶劣，工作作寿命要求较长，所以离心叶轮的叶片和圆盖之间的连接至关重要。一般粘接胶的耐氧化、耐耐腐蚀性能差，粘接强度较低，所以离心叶轮不宜采用粘接形式。气焊由于焊枪不能达到叶片和圆盖内部，也不能实现七个叶片同时焊接，所以采用超声波焊接。

聚乙烯的衰减系数较高，弹性系数低，不利于超声波传导。一部分机械振动能量在传导过程中被焊件吸收，转化成热能使焊件受热变软，在压力作用下使焊件变形。由于超声波在焊件中传导损失一部部分能能量，从而在被焊区域上产生的热能减少。这将导致焊接时间的延长，引起焊件变形，也影响焊接接头的强度。同时聚乙烯材料本身较软，伸缩性强焊焊件和焊具接触面之间传导反射超声波能力差，摩擦力也大，因而超声波在焊件和焊具之间传导时衰减，部分能量被焊具和焊件表面吸收转化成热能，致使焊件和焊具之间摩擦生成热量。这方面使焊件表面受热变形，影响焊接接头质量；另一方面也使焊具受热，污染焊具。

离心叶轮的圆盖厚度3．5mm，底座厚度20mm，属于难焊塑料，所以采用改变材料本身的物理性质来适应超声波焊接设备的焊接工艺方法。超声波焊接设备对被焊材料的要求是硬度高，弹弹性系数大。而而塑料在固化温度以下会变成玻璃状态，因此把聚乙烯试片放人低温箱，采用给软性塑料降温的方法来提高聚乙烯的硬度和弹性系数。聚乙烯剪切弹性系数随温度的变化。

焊后采用拉伸试验检检验焊接质量，接头强度与焊后的存放时间有关。拉伸检验表明，低密度聚乙烯焊接试片降温到－50℃用超声波焊接，焊后存放45min以后，接头的抗拉强度相当于材料本身强度的90％。并且焊件表面无变形，采用显微镜观察，焊接区域组织均匀。

随着温度降低，伸缩性很强的聚乙烯变成了硬度和弹性系数都很高的玻璃状态。这时聚乙烯的黏度增强，热传导系数低，传导超声波能力力强，在焊件中能量损失不明显，绝大部分能量集中于焊接区域内转化成热能。

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