1. Υπόβαθρο Έργου
Με την ταχεία ανάπτυξη της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας και τις όλο και αυστηρότερες απαιτήσεις για εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση των εκπομπών, η τεχνολογία του συμπιεστή (turbocharging) έχει καταστεί ένα βασικό μέσο βελτίωσης της απόδοσης των κινητήρων και μείωσης των εκπομπών καυσαερίων. Οι στρόβιλοι των συμπιεστών, ως κύρια βασικά εξαρτήματα, απαιτούν υλικά κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με εξαιρετική αντοχή σε κόπωση υψηλής θερμοκρασίας, αντοχή στην οξείδωση και αντοχή στην πλαστική παραμόρφωση (creep). Σήμερα, η ακριβής χύτευση εξαρτημάτων στροβίλων από κράματα υψηλής θερμοκρασίας στην εγχώρια αγορά αντιμετωπίζει προβλήματα όπως χαμηλή ακρίβεια διαμόρφωσης, υψηλό ποσοστό ελαττωμάτων και ασταθής απόδοση, με αποτέλεσμα την εξάρτηση κυρίως από εισαγωγές. Η Jiangsu Boyue Alloy, εκμεταλλευόμενη την εμπεριστατωμένη τεχνική της εμπειρία στην τήξη κραμάτων νικελίου και στην ακριβή επεξεργασία, ξεκίνησε αυτό το έργο ακριβούς χύτευσης για να καλύψει το εγχώριο κενό στα υψηλής ποιότητας εξαρτήματα στροβίλων αυτοκινητικών συμπιεστών και να ενισχύσει την πυρήνα ανταγωνιστικότητας της εγχώριας βιομηχανίας αυτοκινητικών εξαρτημάτων.
2. Στόχοι του Έργου
- Ανάπτυξη νικελίου-βάσης κράματος υψηλής θερμοκρασίας K418, κατάλληλου για τουρμποσυμπιεστές αυτοκινήτων, με σταθερή απόδοση και πλήρωση των τεχνικών απαιτήσεων αυτοκινητοβιομηχανίας (εφελκυστική αντοχή ≥950 MPa στους 600°C, αντοχή στην οξείδωση ≥1000 ώρες στους 800°C).
- Δημιουργία γραμμής ακριβούς χύτευσης με ετήσια παραγωγή 50.000 συνόλων εξαρτημάτων τουρμπίνας από κράμα υψηλής θερμοκρασίας, με πλήρη κάλυψη όλων των σταδίων της διαδικασίας, από την τήξη του υλικού, την κατασκευή των καλουπιών, την ακριβή χύτευση έως την επεξεργασία μετά τη χύτευση.
- Επίτευξη ποσοστού εγκρίσεως χύτευσης ≥98,5 %, ακρίβειας διαστάσεων ±0,02 mm και επιτυχής προμήθειας σε γνωστούς εγχώριους και ξένους κατασκευαστές τουρμποσυμπιεστών αυτοκινήτων, με ποσοστό αντικατάστασης εισαγωγών 75 %.
3. Υλοποίηση του Έργου
- Έρευνα και ανάπτυξη ειδικού κράματος: Συνεργασία με επαγγελματικά ινστιτούτα έρευνας για τη βελτιστοποίηση της αναλογίας σύνθεσης του νικελοβάσεις κράματος υψηλής θερμοκρασίας K418 (Ni≥73%, Cr 13-14%, Mo 4-5%), ενίσχυση της φάσης ενίσχυσης μέσω κατακρημνίσματος και βελτίωση της συνολικής απόδοσης του υλικού σε υψηλές θερμοκρασίες. Χρήση τεχνολογίας τήξεως με επαγωγή σε κενό για τη διασφάλιση της καθαρότητας του κράματος, μείωση του περιεχομένου ακαθαρσιών σε λιγότερο από 30 ppm και επίλυση των προβλημάτων της διαχωριστικής κατανομής συστατικών και των χοντρών κόκκων που παρατηρούνται στις παραδοσιακές μεθόδους τήξεως.
- Βελτίωση της διαδικασίας ακριβούς χύτευσης: Εισαγωγή του λογισμικού προσομοίωσης χύτευσης Magma για την προσομοίωση του πεδίου ροής και θερμοκρασίας κατά την χύτευση καθώς και του πεδίου θερμοκρασίας της υγρής φάσης κατά την στερεοποίηση, βελτιστοποίηση του συστήματος χύτευσης από τον πάτο και ρύθμιση της θερμοκρασίας χύτευσης στους 1550 ℃ για να διασφαλιστεί η καλή ικανότητα γέμισης του υγρού κράματος. Υιοθέτηση της τεχνολογίας χύτευσης με επενδύσεις + μοντέλων εκτύπωσης 3D για την επίτευξη υψηλής ακρίβειας και γρήγορης διαμόρφωσης πολύπλοκων δομών πτερυγίων τουρμπίνας, συντόμευση του κύκλου ανάπτυξης των καλουπιών κατά 40% και μείωση του κόστους δοκιμαστικής παραγωγής κατά 30%.
- Έλεγχος Ποιότητας και Μετα-Επεξεργασία: Εξοπλισμός με φασματικούς αναλυτές, μεταλλογραφικά μικροσκόπια και μηχανές εφελκυσμού για την πραγματοποίηση ολοκληρωμένου ελέγχου ποιότητας σε όλη τη διαδικασία, συμπεριλαμβανομένης της ανίχνευσης της σύστασης των υλικών, της ανάλυσης της μεταλλογραφικής δομής και των δοκιμών μηχανικής απόδοσης. Χρήση τεχνολογίας ακριβούς λείανσης και πολύτιμης επεξεργασίας επιφάνειας για να διασφαλιστεί ότι η τραχύτητα επιφάνειας των εξαρτημάτων των τουρμποσυμπιεστών είναι ≤Ra 0.6, καθώς και εφαρμογή θερμικής επεξεργασίας σε κενό για τη βελτίωση της πυκνότητας της δομής και της διάρκειας ζωής σε κόπωση των εξαρτημάτων.
4. Επιτεύγματα του Έργου
- Απόδοση στην Αγορά: Μετά την έναρξη της παραγωγής του έργου, η ετήσια αξία παραγωγής του ανέρχεται σε 180 εκατομμύρια γιουάν, ενώ έχουν δημιουργηθεί μακροχρόνιες συνεργασίες με γνωστούς εγχώριους και ξένους κατασκευαστές τουρμποσυμπιεστών, με τα προϊόντα να εξάγονται στην Ευρώπη, τη Νοτιοανατολική Ασία και άλλες περιοχές, και με ετήσιο όγκο εξαγωγών 15.000 μονάδες.
- Τεχνολογική καινοτομία: Δημιούργηση 8 βασικών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας (3 διπλώματα ευρεσιτεχνίας για εφευρέσεις), κατάκτηση των κλειδιών τεχνολογιών για την ακριβή χύτευση εξαρτημάτων στροβιλοσυμπιεστών από κράματα υψηλής θερμοκρασίας και επίτευξη απόδοσης προϊόντων συγκρίσιμης με αυτήν των εισαγόμενων προϊόντων, καταρρήσσοντας έτσι το ξένο τεχνολογικό μονοπώλιο σε αυτόν τον τομέα. Η σχεδιασμένη διαδικασία χύτευσης και οι σχετικές παράμετροι έχουν επαληθευτεί μέσω βιομηχανικής παραγωγής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καθοδηγητικό σχέδιο για την πραγματική παραγωγή.
- Βιομηχανική προώθηση: Προώθηση της ανάπτυξης των βιομηχανιών του ανώτερου και κατώτερου ρεύματος, όπως η βιομηχανία αυτοκινητοβιομηχανικών εξαρτημάτων, η κατασκευή καλουπιών και ο εξοπλισμός δοκιμών, επιτάχυνση της εγχώριας παραγωγής των κρίσιμων εξαρτημάτων υψηλής τεχνολογίας για στροβιλοσυμπιεστές αυτοκινήτων και υποστήριξη της εγχώριας αυτοκινητοβιομηχανίας στην επίτευξη εξοικονόμησης ενέργειας, μείωσης των εκπομπών και υψηλής ποιότητας ανάπτυξης.
EN
