1. Contextul proiectului
În contextul dezvoltării rapide a industriei auto globale și al cerințelor tot mai stricte privind conservarea energiei și reducerea emisiilor, tehnologia de turbosupraalimentare a devenit un mijloc esențial pentru îmbunătățirea eficienței motoarelor și reducerea emisiilor de gaze de eșapament. Turbinele pentru turbocompresoare, ca componente cheie esențiale, necesită materiale din aliaje refractare cu o excelentă rezistență la oboseală la temperaturi ridicate, rezistență la oxidare și rezistență la fluaj. În prezent, turnarea de precizie a componentelor turbinelor din aliaje refractare pe piața internă se confruntă cu probleme precum precizia redusă a formării, rata ridicată de defecte și performanța instabilă, fiind în mare parte dependentă de importuri. Jiangsu Boyue Alloy, profitând de acumularea tehnică profundă în domeniul topirii aliajelor pe bază de nichel și al prelucrării de precizie, a lansat acest proiect de turnare de precizie pentru a acoperi lipsa din piața internă de componente de înaltă calitate pentru turbinele auto de turbosupraalimentare și pentru a consolida competitivitatea de bază a industriei interne de piese auto.
2. Obiectivele proiectului
- Dezvoltarea materialelor din aliaj de nichel de înaltă temperatură K418, potrivite pentru turbinele turbocompresorului auto, cu performanță stabilă și care îndeplinesc cerințele tehnice ale calității auto (rezistență la tracțiune ≥950 MPa la 600℃, rezistență la oxidare ≥1000 de ore la 800℃).
- Construirea unei linii de producție de turnare de precizie cu o capacitate anuală de 50.000 de seturi de componente pentru turbine din aliaje refractare, realizând acoperirea integrală a procesului, de la topirea materialului, fabricarea matrițelor, turnarea de precizie până la prelucrarea post-turnare.
- Atingerea unei rate de calificare a turnării ≥98,5 %, a unei precizii dimensionale de ±0,02 mm și furnizarea cu succes către producătorii cunoscuți naționali și internaționali de turbocompresoare auto, cu o rată de substituire a importurilor de 75 %.
3. Implementarea proiectului
- Cercetare și dezvoltare privind materialele speciale din aliaje: Cooperare cu institute profesioniste de cercetare pentru optimizarea raportului de compoziție al aliajului de nichel K418, rezistent la temperaturi înalte (Ni ≥ 73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %), consolidarea fazei de întărire prin precipitare și îmbunătățirea performanței globale la temperaturi înalte a materialului. Se utilizează tehnologia de topire prin inducție în vid pentru a asigura puritatea aliajului, reducând conținutul de impurități sub 30 ppm și rezolvând problemele de segregare a componentelor și de granulație grosolană apărute în procesele tradiționale de topire.
- Actualizarea procesului de turnare precisă: Introducerea software-ului de simulare a turnării Magma pentru a simula câmpul de temperatură al lichidului în timpul turnării și câmpul de temperatură al fazei lichide în timpul solidificării, optimizarea sistemului de turnare prin partea inferioară și stabilirea temperaturii de turnare la 1550℃ pentru a asigura o bună capacitate de umplere a lichidului din aliaj. Adoptarea turnării prin ceară pierdută + tehnologia de turnare cu matrițe imprimate 3D pentru a realiza formarea rapidă de înaltă precizie a structurilor complexe ale palelor de turbină, scurtarea ciclului de dezvoltare a matrițelor cu 40% și reducerea costurilor de producție experimentală cu 30%.
- Controlul calității și prelucrarea post-producție: Echipat cu analizoare spectrale, microscoape metalografice și mașini de încercare la tracțiune pentru efectuarea unei inspecții complete a calității pe întregul proces, inclusiv detectarea compoziției materialelor, analiza structurii metalografice și testarea performanțelor mecanice. Se aplică tehnologia de rectificare de precizie și de polizare a suprafeței pentru a asigura o rugozitate de suprafață a componentelor turbinelor ≤Ra 0,6 și se efectuează tratament termic în vid pentru a îmbunătăți densitatea structurală și durata de viață la oboseală a componentelor.
4. Realizări ale proiectului
- Performanța pe piață: După punerea în funcțiune a proiectului, acesta are o valoare anuală a producției de 180 de milioane de yuani și a stabilit relații de cooperare pe termen lung cu producători cunoscuți de turbocompresoare din țară și din străinătate, produsele fiind exportate în Europa, Asia de Sud-Est și alte regiuni, cu un volum anual de export de 15.000 de seturi.
- Inovare tehnologică: Deținerea a 8 brevete cheie (3 brevete de invenție), stăpânirea tehnologiilor esențiale de turnare precisă a componentelor turbinei din aliaje refractare și obținerea unor performanțe ale produselor comparabile cu cele ale produselor importate, întrerupând astfel monopolul tehnic străin în acest domeniu. Procesul de turnare și parametrii proiectați au fost verificați în producția industrială și pot fi utilizați ca schemă orientativă pentru producția reală.
- Promovare industrială: Stimularea dezvoltării industriei din aval și amonte, cum ar fi componentele auto, fabricarea matrițelor și echipamentele de testare, promovarea localizării componentelor esențiale pentru turbocompresoarele auto de înaltă calitate și sprijinirea industriei auto naționale în realizarea obiectivelor de conservare a energiei, reducere a emisiilor și dezvoltare de calitate ridicată.
EN
