1. Pozadie projektu
Vzhľadom na rýchly rozvoj globálneho automobilového priemyslu a stále prísnejšie požiadavky na úsporu energie a zníženie emisií sa technológia turbodúchovania stala kľúčovým prostriedkom na zvýšenie účinnosti motora a zníženie výfukových emisií. Turbínové kolesá turbodúchov, ako kľúčové základné komponenty, vyžadujú vysokoteplotné zliatiny s vynikajúcou odolnosťou voči únavovému poškodeniu pri vysokých teplotách, odolnosťou voči oxidácii a odolnosťou voči creepu. V súčasnosti sa v domácom trhu v oblasti presného liatia turbínových komponentov z vysokoteplotných zliatin vyskytujú problémy, ako je nízka presnosť tvarovania, vysoká miera chýb a nestabilný výkon, čo vedie k hlavnej závislosti od dovozu. Spoločnosť Jiangsu Boyue Alloy, vychádzajúc z hlbokých technických znalostí v oblasti tavby niklových zliatin a presného spracovania, spustila tento projekt presného liatia, aby vyplnila domácu medzeru v oblasti vysoko kvalitných turbínových komponentov pre automobilové turbodúchov a posilnila základnú konkurencieschopnosť domáceho automobilového komponentového priemyslu.
2. Ciele projektu
- Vyvinúť niklovú vysokoteplotnú zliatinu K418 vhodnú pre turbodúchadlá automobilov, s ustáleným výkonom a splňujúcu technické požiadavky automobilového priemyslu (pevnosť v ťahu ≥950 MPa pri 600 °C, odolnosť voči oxidácii ≥1000 hodín pri 800 °C).
- Postaviť výrobnú linku pre presné liatie s ročnou kapacitou 50 000 kusov vysokoteplotných turbínových komponentov, čím sa dosiahne úplné pokrytie celého výrobného procesu – od tavby materiálu, výroby foriem, presného liatia až po dokončovacie operácie.
- Dosiahnuť mieru kvalifikácie pri liatí ≥98,5 %, presnosť rozmerov ±0,02 mm a úspešne dodávať známym domácim i zahraničným výrobcom automobilových turbodúchadiel, pričom miera náhrady dovozu dosiahne 75 %.
3. Realizácia projektu
– Výskum a vývoj špeciálneho zliatiny: Spolupráca s odbornými výskumnými inštitútmi na optimalizácii zloženia niklového zliatiny pre vysoké teploty K418 (Ni ≥ 73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %), posilnení fázy zrážania a zlepšení komplexných vlastností materiálu pri vysokých teplotách. Použitie technológie vakuovej indukčnej tavby na zabezpečenie čistoty zliatiny, zníženie obsahu nečistôt pod 30 ppm a vyriešenie problémov segregácie zložiek a hrubozrnnosti pri tradičnom tavení.
- Modernizácia procesu presného liatia: Zavedenie simulačného softvéru Magma na simuláciu teplotného poľa kvapaliny počas vlievania a teplotného poľa kvapalnej fázy počas tuhnutia, optimalizácia systému vlievania zospodu a nastavenie teploty vlievania na 1550 ℃, aby sa zabezpečila dobrá schopnosť naplnenia kvapalnej zliatiny. Použitie technológie investícií do liatia + tlače foriem pomocou 3D tlačiarne na dosiahnutie vysokopresného rýchleho tvorenia komplexných štruktúr turbínových lopatiek, skrátenie vývojového cyklu foriem o 40 % a zníženie nákladov na skúšobnú výrobu o 30 %.
- Kontrola kvality a dokončovacie procesy: Vyberte spektrálne analyzátory, metalografické mikroskopy a stroje na ťahové skúšky na vykonanie kontroly kvality po celom výrobnom procese, vrátane detekcie zloženia materiálu, analýzy metalografickej štruktúry a skúšania mechanických vlastností. Použite technológiu presného brúsenia a povrchovej leštenia, aby sa dosiahla drsnosť povrchu komponentov turbín ≤Ra 0,6, a vykonajte tepelné spracovanie vo vákuu, čím sa zvýši štrukturálna hustota a životnosť komponentov na únavu.
4. Výsledky projektu
- Trhový výkon: Po uvedení projektu do prevádzky dosahuje ročný výstupný objem 180 miliónov jüanov a navázal dlhodobé spolupráce s renomovanými domácimi a zahraničnými výrobcom turbodúchadiel; výrobky sa exportujú do Európy, juhovýchodnej Ázie a iných regiónov s ročným objemom exportu 15 000 kusov.
- Technologická inovácia: Vytvorilo 8 základných patentov (3 patentov na vynálezy), ovládlo kľúčové technológie presného liatia turbínových komponentov z vysoce teplotných zliatin a výkonnosť výrobkov je porovnateľná s dovoznými výrobkami, čím sa prelomil zahraničný technologický monopol v tomto odvetví. Navrhovaný proces liatia a jeho parametre boli overené v priemyselnej výrobe a môžu slúžiť ako vodítko pre skutočnú výrobu.
- Podpora priemyslu: Podporuje rozvoj odvetví v hornom a dolnom prúde, napríklad výroby autodiakov, výroby foriem a testovacieho vybavenia, podporuje lokalizáciu kľúčových komponentov vysokej triedy pre automobilové turbodúchne a pomáha domácnemu automobilovému priemyslu dosiahnuť úsporu energie, zníženie emisií a vysokokvalitný rozvoj.
EN
