פרויקט יציקה מדויקת של רכיבי טורבינה מסגסוגת טמפרטורה גבוהה לטורבו-מטענים לאוטו

1. רקע הפרויקט

עם ההתפתחות המהירה של התעשייה האוטומוטיבית הגלובלית והדרישות החמורות יותר ויותר לשימור אנרגיה וצמצום פליטות, הפכה טכנולוגיית הטורבו לאמצעי מרכזי לשיפור יעילות המנוע ולצמצום פליטות הגז. טורבינות הטורבו, כרכיבים מרכזיים, דורשות חומרי סגסוגת בטמפרטורות גבוהות עם עמידות מעולה לשחיקת עייפות בטמפרטורות גבוהות, עמידות לאקסידציה ועמידות לזחילה. כיום, היציקה המדויקת של רכיבי הטורבינה מסגסוגות בטמפרטורות גבוהות בשוק המקומי נתקלת בבעיות כגון דיוק ייצור נמוך, שיעור פגמים גבוה וביצועים לא יציבים, ולכן התלות היא בעיקר בייבוא. Jiangsu Boyue Alloy, המסתמכת על הצטברות טכנית מעמיקה בתחומי נסיגת סגסוגת ניקל והעיבוד המדויק, השיקה את פרויקט היציקה המדויקת כדי למלא את הפער המקומי ברכיבי טורבינות טורבו מתקדמים לאוטומובילים ולשפר את היכולת התחרותית הליבתית של תעשיית חלקי הרכב המקומית.

2. מטרות הפרויקט

- פיתוח חומרים של סגסוגת ניקל מסוג K418 למחזורים בטמפרטורות גבוהות, המתאימים לטורבינות טורבו לאוטו, עם ביצועים יציבים ותאימות לדרישות הטכניות של רמת האוטו (חוזק מושך ≥950MPa ב-600°צ, התנגדות לחמצון ≥1000 שעות ב-800°צ).

- הקמה של קו ייצור יציקה מדויקת עם תפוקה שנתית של 50,000 מערכות של רכיבי טורבינה מסגסוגות בטמפרטורות גבוהות, תוך השגת כיסוי מלא של כל התהליך – מהריכוך החומר, דרך יצירת התבנית והיציקה המדויקת ועד לעיבוד לאחר היציקה.

- הגעה לשיעור אישור יציקה ≥98.5%, דיוק ממדי של ±0.02 מ"מ, ומסירת הרכיבים בהצלחה לייצרנים מובילים במדינה ובחלקה האחר של העולם לייצור טורבו לאוטו, עם שיעור תחליף ייבוא של 75%.

3. יישום הפרויקט

- פיתוח ומחקר של חומר סגסוגת מיוחד: שיתוף פעולה עם מוסדות מחקר מקצועיים כדי לאופטם את יחס הרכיבים של סגסוגת ניקל למחום גבוה מסוג K418 (Ni≥73%, Cr 13–14%, Mo 4–5%), לחזק את הפאזה המגבירת את הקשיחות על ידי הצטברות, ולשפר את הביצועים הכוללים של החומר במחום גבוה. יישום טכנולוגיית ריקוב אינדוקציה תחת ריק כדי להבטיח טהרה של הסגסוגת, לצמצם את ריכוז הזרבים למטה מ-30 ppm, ולפתור את הבעיות של הפרדה של רכיבים וגרגרים גסים בתהליך הריקוב המסורתי.

- שדרוג תהליך יציקה מדויקת: ייבוא תוכנת הדמיה ליציקה של Magma כדי לדמות את שדה הטמפרטורה של הנוזל במהלך הזרקה ושדה הטמפרטורה של הפאזה הנוזלית במהלך הקיפאון, אופטימיזציה של מערכת הזרקה מהתחתית והגדרת טמפרטורת הזרקה ב-1550° צלזיוס כדי להבטיח יכולת מילוי טובה של נוזל הסגסוגת. יישום טכנולוגיית יציקה על בסיס דפוסים + הדפסה תלת־ממדית של דפוסים כדי להשיג ייצור מהיר ומדויק של מבנים מורכבים של להבי טורבינה, קיצור מחזור פיתוח הדפוסים ב-40% וצמצום עלויות הייצור הניסיוני ב-30%.

- בקרת איכות ועיבוד לאחרי ייצור: ציוד עם אנליזטורים ספקטרליים, מיקרוסקופים מטלוגרפיים ומachines לבדיקת משיכה כדי לבצע בדיקות איכות מלאות בתהליך, כולל זיהוי הרכבה חומרית, ניתוח מבנה מטלוגרפי ובידוק תכונות מכניות. יישום טכנולוגיות גריסה מדויקת והחלקה של שטח הפנים כדי להבטיח שהשעון החיצוני של רכיבי טורבינה הוא ≤Ra 0.6, וביצוע טיפול حراري בריקו כדי לשפר את הצפיפות המבנית ואת זמן החיים האנושי של הרכיבים.

4. הישגים של הפרויקט

- ביצועים שוקיים: לאחר שהפרויקט נכנס לייצור, ערכו השנתי הוא 180 מיליון יואן, והוא כונן קשרי שיתוף פעולה ארוכי טווח עם יצרני טורבו-מטענים מוכרים בסין ובחוץ לארץ, והמוצרים מיובאים לאירופה, דרום מזרח אסיה ואזורים אחרים, עם נפח ייצוא שנתי של 15,000 יחידות.

- חדשנות טכנולוגית: פיתוח 8 פטנטים מרכזיים (3 פטנטים על המצאות), שליטה בטכנולוגיות המפתח להזרקה מדויקת של רכיבי טורבינה מסגסוגות חום גבוה, וביצועי המוצר שווים לאלו של יבוא מהחוץ, ובכך נפרץ המונופול הטכנולוגי הזר בתחום זה. תהליך ההזרקה והפרמטרים שתוכננו אומתו בייצור תעשייתי ויכולים לשמש כמערכת הנחיה לייצור מעשי.

- קידום תעשייתי: דחיפה לפיתוח של תעשיות עליונות ותחתונות כגון חלקי רכב, ייצור תבניות וציוד בדיקה, קידום התהליך המקומי של רכיבי ליבה מתקדמים לטורבו-מטענים לרכב, וסיוע לתעשייה האוטומובילית המקומית בהשגת שימור אנרגיה, הפחתת פליטות ופיתוח באיכות גבוהה.