Presisjonsstøpeprosjekt for høytemperaturlegeringsturbin-komponenter til bilens turbolader

1. Prosjektbakgrunn

Med den raske utviklingen av den globale bilindustrien og de stadig strengere kravene til energibesparelser og utslippsreduksjon har turbooppladningsteknologi blitt et sentralt virkemiddel for å forbedre motoreffektiviteten og redusere avgassutslipp. Turbomotorer, som er nøkkelkomponenter, krever høytemperaturlegeringsmaterialer med utmerket motstand mot høytemperaturutmattelse, oksidasjon og krypning. I dag oppstår det i den nasjonale markedet problemer knyttet til presisjonsstøping av høytemperaturlegeringsmotorer, som lav formnøyaktighet, høy defektrate og ustabil ytelse, noe som fører til stor avhengighet av import. Jiangsu Boyue Alloy, som bygger på sin omfattende tekniske kompetanse innen smelting av nikkelbaserte legeringer og presisjonsbehandling, har lansert dette prosjektet for presisjonsstøping for å fylle en nasjonal kløft innen høykvalitets turboturbomotorer til biler og styrke den nasjonale bilkomponentindustriens kjernekonkurransekraft.

2. Prosjektmål

- Utvikle K418 nikkelbaserte høytemperaturlegeringsmaterialer egnet for bilens turbooppladningsturbiner, med stabil ytelse og som oppfyller de tekniske kravene for bilkvalitet (strekkstyrke ≥950 MPa ved 600 °C, oksidasjonsmotstand ≥1000 timer ved 800 °C).

- Bygge en nøyaktig støpeproduksjonslinje med en årlig produksjonskapasitet på 50 000 sett av høytemperaturlegeringsturbinkomponenter, og sikre full dekning av hele prosessen fra smelting av materialer, formframstilling, nøyaktig støping til etterbehandling.

- Oppnå en støpekvalifikasjonsrate på ≥98,5 %, dimensjonell nøyaktighet på ±0,02 mm, og vellykket leveranse til kjente innenlandske og utenlandske produsenter av bilturbooppladere, med en importsubstitusjonsrate på 75 %.

3. Prosjektgjennomføring

- Utvikling av spesiallegeringsmaterialer: Samarbeid med faglige forskningsinstitutter for å optimere sammensetningsforholdet i nikkelbasert høytemperaturlegering av type K418 (Ni≥73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %), styrke utfellingshardingfasen og forbedre materialets helhetlige høytemperaturprestasjon. Bruk vakuuminduksjonssmelting for å sikre legeringens renhet, redusere innholdet av urenheter til under 30 ppm og løse problemene med komponentsegregasjon og grovkornighet ved tradisjonell smelting.

- Oppgradering av presisjonsstøpeprosessen: Introducer Magma-støpesimuleringsprogramvare for å simulere strømnings- og temperaturfeltet under støping og væskefasens temperaturfelt under stivning, optimere bunnstøpesystemet og sette støpetemperaturen til 1550 °C for å sikre god fyllingskapasitet for legeringsvæsken. Bruk investeringsstøping + 3D-utskrift av former for å realisere høy-presisjons rask forming av komplekse turbinbladstrukturer, forkorte utviklingscyklusen for former med 40 % og redusere kostnadene for prøveproduksjon med 30 %.

- Kvalitetskontroll og etterbehandling: Utstyrt med spektralanalyseapparater, metallurgiske mikroskoper og trekktester for å utføre kvalitetsinspeksjon i hele prosessen, inkludert deteksjon av materialsammensetning, analyse av metallurgisk struktur og testing av mekaniske egenskaper. Bruker presisjonsslipe- og overflatepoleringsteknologi for å sikre at overflateruheten til turbinkomponenter er ≤Ra 0,6, og utfører vakuumvarmebehandling for å forbedre strukturell tetthet og utmattelseslevetid for komponentene.

4. Prosjektergebnier

- Markedsytelse: Etter at prosjektet tas i drift, oppnår det en årlig produksjonsverdi på 180 millioner yuan og har etablert langsiktige samarbeidsavtaler med kjente innenlandske og utenlandske produsenter av turbooppladere; produktene eksporteres til Europa, Sørdøst-Asia og andre regioner, med en årlig eksportvolum på 15 000 sett.

- Teknologisk innovasjon: Utvikle 8 kjernepatenter (3 oppfinnelsepatenter), beherske nøkkeltTeknologiene for presisjonsstøping av turbinkomponenter i høytemperaturlegering, og produktets ytelse er sammenlignbar med importerte produkter, noe som bryter det utenlandske teknologimonopolet på dette feltet. Den utformede støpeprosessen og parameterne er verifisert av industriell produksjon og kan brukes som en veiledende plan for faktisk produksjon.

- Industriell fremme: Drev utviklingen av upstream- og downstream-industrier som bilkomponenter, verktøyproduksjon og testutstyr, fremme lokaliseringsprosessen for kjernekomponenter i høytytende bil turbochargere, og bidra til at den innenlandske bilindustrien oppnår energibesparelser, utslippsreduksjoner og høykvalitets utvikling.