1. Projekta konteksts
Ar ātru globālās automašīnu rūpniecības attīstību un arvien stingrākajām prasībām enerģijas taupīšanai un emisiju samazināšanai turbopūtēju tehnoloģija ir kļuvusi par galveno līdzekli dzinēja efektivitātes uzlabošanai un izplūdes gāzu emisiju samazināšanai. Turbopūtēju turbīnu rotori, kā būtiski galvenie komponenti, prasa augstas temperatūras sakausējumu materiālus ar izcilām augstas temperatūras izturības īpašībām pret izmēru maiņu (fatigu), oksidāciju un deformāciju (creep). Pašlaik augstas temperatūras sakausējumu turbīnu komponentu precīzā liešana vietējā tirgū saskaras ar problēmām, piemēram, zemu veidošanas precizitāti, augstu defektu līmeni un nestabilu veiktspēju, tādēļ šie komponenti lielā mērā tiek importēti. Dzjansu Bojue Alloy, balstoties uz savu dziļo tehnisko pieredzi nikelbāzēto sakausējumu kausēšanā un precīzā apstrādē, uzsāka šo precīzās liešanas projektu, lai aizpildītu vietējā tirgū trūkumu augstas klases automašīnu turbopūtēju turbīnu komponentos un stiprinātu vietējās automašīnu rezerves daļu rūpniecības kodolkonkurētspēju.
2. Projekta mērķi
– Izstrādāt K418 nikelbāzētu augsttemperatūras sakausējumu materiālus, kas piemēroti automašīnu turbokompresoru turbīnām, ar stabilu darbību un atbilstoši automašīnu klases tehniskajām prasībām (stiepšanas izturība ≥950 MPa 600 °C temperatūrā, oksidēšanās izturība ≥1000 stundas 800 °C temperatūrā).
– Izveidot precīzās liešanas ražošanas līniju ar gadā ražotu 50 000 komplektu augsttemperatūras sakausējuma turbīnu komponentu, nodrošinot pilnu procesa pārklājumu no materiāla kausēšanas, formas izgatavošanas, precīzās liešanas līdz pēc-apstrādei.
– Sasniegt liešanas kvalifikācijas rādītāju ≥98,5 %, izmēru precizitāti ±0,02 mm un veiksmīgi piegādāt iekšzemes un ārvalstu vadošajiem automašīnu turbokompresoru ražotājiem, aizvietojot importētos produktus ar 75 % likmi.
3. Projekta īstenošana
- Speciālo sakausmju materiālu izpēte un izstrāde: Sadarbošanās ar profesionāliem pētniecības institūtiem, lai optimizētu K418 nikelī pamatotās augstas temperatūras sakausmas (Ni≥73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %) sastāva attiecību, pastiprinātu izdalīšanās nostiprināšanas fāzi un uzlabotu materiāla augstas temperatūras vispārējo veiktspēju. Lai nodrošinātu sakausmas tīrību, tiek izmantota vakuuma indukcijas kausēšanas tehnoloģija, kas samazina piemaisījumu saturu zem 30 ppm un risina tradicionālās kausēšanas problēmas, piemēram, elementu sadalījumu un rupjus graudus.
- Precīzās liešanas procesa modernizācija: Ieviest Magma liešanas simulācijas programmatūru, lai simulētu šķidruma temperatūras lauku ieliešanas laikā un šķidrās fāzes temperatūras lauku sacietēšanas laikā, optimizēt apakšējās ieliešanas sistēmu un iestatīt ieliešanas temperatūru 1550 ℃, lai nodrošinātu labu sakausējuma šķidruma piepildīšanas spēju. Izmantot investīciju liešanu + 3D drukāšanas veidņu tehnoloģiju, lai īstenotu augstas precizitātes ātro kompleksu turbīnu lāpstiņu struktūru izveidošanu, saīsinot veidņu izstrādes ciklu par 40 % un samazinot ražošanas testēšanas izmaksas par 30 %.
- Kvalitātes kontrole un pēcapstrāde: Aprīkots ar spektrālajiem analizatoriem, metalografiskajiem mikroskopiem un stiepšanās izmēģinājumu mašīnām, lai veiktu pilna cikla kvalitātes pārbaudi, tostarp materiāla sastāva noteikšanu, metalografiskās struktūras analīzi un mehānisko īpašību pārbaudi. Izmanto precīzās slīpēšanas un virsmas polēšanas tehnoloģijas, lai nodrošinātu, ka turbīnu komponentu virsmas raupjums ir ≤Ra 0,6, un veic vakuuma termisko apstrādi, lai uzlabotu komponentu strukturālo blīvumu un cikliskās izturības ilgumu.
4. Projekta sasniegumi
- Tirgus sniegums: Pēc projekta ieviešanas ražošanā tā gada ražošanas vērtība ir 180 miljoni jūanu, un ir izveidotas ilgstošas sadarbības attiecības ar ievērojamiem ārvalstu un vietējiem turbokompresoru ražotājiem; produkti tiek eksportēti uz Eiropu, Dienvidaustrumāziju un citām reģioniem, ar gada eksporta apjomu 15 000 komplekti.
- Tehnoloģiskā inovācija: Izstrādāti 8 pamatpatenti (3 izgudrojumu patenti), iegūta prasme precīzi lietot augstas temperatūras sakausējumu turbīnas komponentus, un produkta veiktspēja ir salīdzināma ar importētajiem produktiem, pārtraucot ārvalstu tehnoloģiju monopolu šajā jomā. Izstrādātais liešanas process un parametri ir pārbaudīti rūpnieciskā ražošanā un var tikt izmantoti kā norādījumi faktiskai ražošanai.
- Rūpnieciskā attīstība: Veicina augšupvērstās un lejupvērstās nozarēs, piemēram, automašīnu detaļu, veidņu ražošanas un testēšanas aprīkojuma attīstību, veicinot augstas klases automašīnu turbospraudītāju galveno komponentu lokalizāciju un palīdzot vietējai automašīnu industrija sasniegt enerģijas taupīšanu, emisiju samazināšanu un augstas kvalitātes attīstību.
EN
