一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺，本发明专利技术采用INCO713C高温合金材料，将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树，这样便于后序在浇注时从涡轮焊接端浇注，提高部件的强度，采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成陶瓷壳，其具有良好的耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，具有优良的化学稳定性；采用高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，高效环保，将脱蜡后的空的陶瓷壳型腔进行焙烧，以增强型壳的强度及透气性，焙烧时间为60‑100分钟，既能烧透，又不过烧，能保证模壳焙烧质量及强度，又不浪费能源，浇铸时间控制在6‑8s，避免溶液与空气接触时间长，容易造成内裂纹缺陷，同时也防止涡轮出现浇不足现象。

【技术实现步骤摘要】
一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺
：本专利技术涉及一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺。
技术介绍
：在汽车行业的快速发展下，节能环保已成为大势所趋。根据国家燃油消耗法规，到2020年乘用车平均燃料消耗量需降到5L/100KM，到2025年乘用车平均燃料消耗量需降到4L/100KM，史上最严排放标准“国六”标准从今年起也陆续在各地实施。涡轮增压技术在满足油耗要求的同时提升汽车驾驶性能，作为经济有效的“节能减排”技术被车企广泛采用。国六排放重型柴油机用增压器涡轮产品开发的开发，即满足国六标准要求下应运而生。近年来随着市场对发动机效率和排放要求的不断提高，涡轮增压亦逐步向小型化、更高效方向发展。实现以创新实现涡轮增压更低耗高效。一种新的全背板重型柴油机用增压器涡轮的设计满足了国六标准的严格要求，主要存在的问题：背板面积大，背平面易变形，无法满足尺寸要求。
技术实现思路
：本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺。本专利技术所采用的技术方案有：一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺，包括：步骤一：选用INCO713C高温合金作为原材料，加工成底面直径为40-80mm、重1.0-3.0kg的圆柱形母合金；步骤二：将圆柱形母合金加入到真空感应快熔炉，在真空度小于10Pa，温度在1400-1600℃熔化；步骤三：模具制备：a.按照所需加工的混流涡轮设计的三维模型开设精密铸造涡轮蜡模模具，模具结构为一模一腔，且为了满足全背板尺寸要求，背板面积大，背平面易变形，通过过程试验及尺寸研究，找到背平面变形规律，通过预变形设计对模具进行修改；b.采用50吨压力的射蜡机，注射50℃-80℃的熔融蜡料进涡轮蜡模模具形成涡轮蜡模；c.将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树；d.采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚5-10mm的陶瓷壳；e.采用100-200℃高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，形成空的陶瓷壳型腔；f.将空的陶瓷壳放置在焙烧炉中，在1000-1300℃间焙烧60-100min，形成内部干净的高强度陶瓷壳型腔；步骤四:将步骤二熔化的INCO713C液体从浇口浇入高温焙烧后的高强度陶瓷壳型腔形成铸件,其浇铸时间为2-8s；步骤五：通过抛丸去掉铸件表面的陶瓷壳。进一步地，所述步骤一中选用直径50mm,重2.7Kg的INCO713C圆柱形母合金；进一步地，所述步骤二中圆柱形母合金在真空度3Pa，温度在1500℃熔化。进一步地，所述步骤三中空的陶瓷壳放置焙烧炉中，在1100℃间焙烧70min，形成内部干净的高强度陶瓷壳型腔。进一步地，所述步骤四浇铸时间为3s。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用INCO713C高温合金材料，将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树，这样便于后序在浇注时从涡轮焊接端浇注，提高部件的强度，采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚5-10mm的陶瓷壳，其具有良好的耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，具有优良的化学稳定性；采用高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，具有高效环保的优点，将脱蜡后的空的陶瓷壳型腔进行焙烧，焙烧温度为1000-1300℃，以增强型壳的强度及透气性，焙烧时间为60-100分钟，这样正好既能烧透，又不过烧，既能保证模壳焙烧质量及强度，又不浪费能源，本专利技术浇铸时间控制在6-8s，避免溶液与空气接触时间长，影响其强度，容易造成内裂纹缺陷，同时也防止涡轮出现浇不足现象。具体实施方式：实施例1本专利技术一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺，包括以下步骤：步骤一：选用INCO713C作为原材料，加工成底面直径为50mm、重2.7kg的圆柱形母合金；步骤二：将圆柱形母合金加入到真空感应快熔炉，在真空度3Pa，温度在1500℃熔化；步骤三：模具制备：a.按照所需加工的混流涡轮设计的三维模型开设精密铸造涡轮蜡模模具，模具结构为一模一腔；对于直径90mm的涡轮，背平面进行预变形设计，最大处0.1mm,满足背平面面轮廓度0.25尺寸要求；b.采用50吨压力的射蜡机，注射65℃的熔融蜡料进涡轮蜡模模具形成涡轮蜡模；c.将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树；d.采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚8mm的陶瓷壳；e.采用150℃高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，形成空的陶瓷壳型腔；f.将空的陶瓷壳放置在焙烧炉中，在1100℃间焙烧70min，形成内部干净的高强度陶瓷壳型腔；步骤四:将步骤三熔化的INCO713C液体从浇口浇入高温焙烧后的高强度陶瓷壳型腔形成铸件,其浇铸时间为3s；步骤五：通过抛丸去掉铸件表面的陶瓷壳。实施例2本专利技术一种竞技赛车用高强度混流增压涡轮的制备工艺，包括以下步骤：步骤一：选用INCO713C作为原材料，加工成底面直径为60mm、重3.3kg的圆柱形母合金；步骤二：将圆柱形母合金加入到真空感应快熔炉，在真空度3Pa，温度在1550℃熔化；步骤三：模具制备：a.按照所需加工的混流涡轮设计的三维模型开设精密铸造涡轮蜡模模具，模具结构为一模一腔；对于直径94mm的涡轮，背平面进行预变形设计，最大处0.15mm,满足背平面面轮廓度0.25尺寸要求；b.采用50吨压力的射蜡机，注射68℃的熔融蜡料进涡轮蜡模模具形成涡轮蜡模；c.将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树；d.采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚10mm的陶瓷壳；e.采用180℃高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，形成空的陶瓷壳型腔；f.将空的陶瓷壳放置在焙烧炉中，在1100℃间焙烧80min，形成内部干净的高强度陶瓷壳型腔；步骤四:将步骤三熔化的INCO713C液体从浇口浇入高温焙烧后的高强度陶瓷壳型腔形成铸件,其浇铸时间为4s；步骤五：通过喷砂去掉铸件表面的陶瓷壳。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺，其特征在于：包括：/n步骤一：选用INCO713C高温合金作为原材料，加工成底面直径为40-80mm、重1.0-3.0kg的圆柱形母合金；/n步骤二：将圆柱形母合金加入到真空感应快熔炉，在真空度小于10Pa，温度在1400-1600℃熔化；/n步骤三：模具制备：/na.按照所需加工的混流涡轮设计的三维模型开设涡轮蜡模模具，模具结构为一模一腔；/nb.采用50吨压力的射蜡机，注射50℃-80℃的熔融蜡料进涡轮蜡模模具形成涡轮蜡模；/nc.将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树；/nd.采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚5-10mm的陶瓷壳；/ne.采用100-200℃高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，形成空的陶瓷壳型腔；/nf.将空的陶瓷壳放置在焙烧炉中，在1000-1300℃间焙烧60-100min，形成内部干净的陶瓷壳型腔；/n步骤四:将步骤二熔化的INCO713C液体从浇口浇入焙烧后的陶瓷壳型腔内形成铸件,其浇铸时间为2-8s；/n步骤五：通过抛丸去掉铸件表面的陶瓷壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种国六排放重型柴油机用增压器涡轮的制备工艺，其特征在于：包括：
步骤一：选用INCO713C高温合金作为原材料，加工成底面直径为40-80mm、重1.0-3.0kg的圆柱形母合金；
步骤二：将圆柱形母合金加入到真空感应快熔炉，在真空度小于10Pa，温度在1400-1600℃熔化；
步骤三：模具制备：
a.按照所需加工的混流涡轮设计的三维模型开设涡轮蜡模模具，模具结构为一模一腔；
b.采用50吨压力的射蜡机，注射50℃-80℃的熔融蜡料进涡轮蜡模模具形成涡轮蜡模；
c.将冷却后的涡轮蜡模从涡轮焊接端组焊在蜡模浇口上形成蜡模组树；
d.采用锆英粉浆料在蜡模组树外面形成厚5-10mm的陶瓷壳；
e.采用100-200℃高温蒸汽脱去陶瓷壳里面的涡轮蜡模，形成空的陶瓷壳型腔；
f.将空的陶瓷壳放置在焙烧炉中，在1000-1300℃间焙烧60-100min，形成内部干净...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙秀云，雷光杰，张义刚，
申请(专利权)人：无锡范尼韦尔工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32