一种合金涡轮铸造工艺的制作方法

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种合金涡轮铸造工艺。

背景技术：

作为涡轮增压器的核心关键部件—涡轮，目前一般是采用熔模铸造的工艺来获得毛坯。即先由涡轮模具压制蜡型，再由蜡型产生模壳，再往模壳内浇铸金属液，直至获得金属毛坯。

相对而言，往往制作出来的模具仅只能生产该类型的工件，当有同类型且尺寸不同的工件时，需要重新开模，导致企业生产成本提高，其次，一般的铸造涡轮相对来说耐磨性较差，导致使用寿命偏短。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种合金涡轮铸造工艺。

为克服上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种合金涡轮铸造工艺，包括以下步骤：

s1、涡轮铁芯的制备和处理：根据待加工的零件制作涡轮铁芯，然后，进行表面处理；

s2、零件模具设计制造：根据待加工的零件制造零件砂箱模具；

s3、合金汁的制备：将铜、铝、铁以86:11:3的重量比放置于中型炉中热熔；

s4、零件的浇筑：将涡轮铁芯加热至烧红状态，放置于砂箱模具内部，然后将合金汁浇注于砂箱模具内部，得到带浇道的零件；

s5、最终处理：将s4中获得零件进行表面处理获得所需形状的工件。

进一步，步骤s1中涡轮铁芯的制作通过砂箱浇注成型，然后根据所需尺寸进行车外圆处理，其次，在涡轮铁芯的外圆表面间隔开设有凹槽。

进一步，步骤s2中，还包括有铝模，所述铝模的直径大于涡轮铁芯的直径。

进一步，步骤s2的具体内容为：将砂子装填在砂箱中，压实后，再将铝模压印在压实的砂子中，形成浇注型腔，其次，设置有浇注通道，将浇注型腔和外界连通，然后，取出铝模，将涡轮铁芯放置在浇注型腔。

进一步，步骤s4中所述的涡轮铁芯烧红状态的温度为500°～860°。

进一步，所述铜、铝、铁放置顺序依次为铜、铝、铁。

进一步，所述步骤5中的表面处理包括对浇注形成的合金层进行车外圆以及滚齿处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的涡轮具备更高的强度和耐磨性，同时，通过在涡轮铁芯外圆表面的凹槽增强与合金层的结合稳定性；另外，采用砂模造型，降低企业成本，且能循环使用。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明爆炸结构示意图；

图中：1-涡轮铁芯；2-合金层；3-凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

一种合金涡轮铸造工艺，包括涡轮铁芯1和合金层2；其具体制作过程包括以下步骤：

s1、涡轮铁芯1的制备和处理：根据待加工的零件制作涡轮铁芯1，然后，进行表面处理；其中，所述涡轮铁芯1通过砂箱浇注成型，然后根据所需尺寸进行车外圆处理，另外，所述涡轮铁芯1的外圆表面间隔开设有凹槽3，便于与后续环节浇注形成的合金层2形成更好的连接稳定性。

s2、零件模具设计制造：根据待加工的零件制造零件砂箱模具；所述砂箱模具还包括铝模，所述铝模的直径大于涡轮铁芯1的直径，其中，砂箱模具的具体制作过程为：将砂子装填在砂箱中，压实后，再将铝模压印在压实的砂子中，形成浇注型腔，其次，设置有浇注通道，将浇注型腔和外界连通，然后，取出铝模。

s3、合金汁的制备：将铜、铝、铁以86:11:3的重量比放置于中型炉中热熔；其中，按照铜、铝、铁的顺序依次将原料放置进中型炉，有效降低设备的能耗，且按照该重量比放置于中型炉中热熔形成的合金汁，浇注形成的合金层2的性能最佳。

s4、零件的浇筑：将涡轮铁芯1加热至烧红状态，此时，涡轮铁芯1的温度为500°～860°，放置于砂箱模具内部，即放置于浇注型腔内，然后将合金汁浇注于砂箱模具内部，得到带浇道的零件；值得一说的，对涡轮铁芯1进行加热处理的目的在于，避免合金层形成时候，由于涡轮铁芯1处于常温状态下，从而二者形成温度差异，导致涡轮铁芯1上产生裂纹，导致产品质量下降。

s5、最终处理：将s4中获得零件进行表面处理获得所需形状的工件；具体为对合金层2进行车外圆加工以及滚齿处理。

更值得一说的是，针对于本产品的性能，我们通过对比试验充分的了解其性能。

具体试验内容：选用按照不同组分构成的涡轮各30个，使用400个小时后，进行数据检测；其中，

耐磨性：100％-通过磨损体积(×10⁶μm³)/使用时长*100％；

综上所述，本发明生产的涡轮在耐磨性方面相较于常规涡轮的耐磨性提高了20％，同时，又具备良好的经济性，利于企业的良好发展，具备显著效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：包括涡轮铁芯(1)和合金层(2)，具体制作过程包括以下步骤：

s1、涡轮铁芯(1)的制备和处理：根据待加工的零件制作涡轮铁芯(1)，然后，进行表面处理；

s2、零件模具设计制造：根据待加工的零件制造零件砂箱模具；

s3、合金汁的制备：将铜、铝、铁以86:11:3的重量比放置于中型炉中热熔；

s4、零件的浇筑：将涡轮铁芯(1)加热至烧红状态，放置于砂箱模具内部，然后将合金汁浇注于砂箱模具内部，得到带浇道的零件；

s5、最终处理：将s4中获得零件进行表面处理获得所需形状的工件。

2.根据权利要求1所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：步骤s1中涡轮铁芯的制作通过砂箱浇注成型，然后根据所需尺寸进行车外圆处理，其次，在涡轮铁芯的外圆表面均匀间隔开设有凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：步骤s2中，还包括有铝模，所述铝模的直径大于涡轮铁芯的直径。

4.根据权利要求3所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：步骤s2的具体内容为：将砂子装填在砂箱中，压实后，再将铝模压印在压实的砂子中，形成浇注型腔，其次，设置有浇注通道，将浇注型腔和外界连通，然后，取出铝模。

5.根据权利要求1所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：步骤s4中所述的涡轮铁芯烧红状态的温度为500°～860°。

6.根据权利要求1所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：所述步骤5中的表面处理包括对浇注形成的合金层进行车外圆以及滚齿处理。

7.根据权利要求1所述的一种合金涡轮铸造工艺，其特征在于：所述铜、铝、铁放置于中型炉中热熔的顺序依次为铜、铝、铁。

技术总结
一种合金涡轮铸造工艺，涉及铸造技术领域，包括如下内容：S1、涡轮铁芯的制备和处理：根据待加工的零件制作涡轮铁芯，然后，进行表面处理；S2、零件模具设计制造：根据待加工的零件制造零件砂箱模具；S3、合金汁的制备：将铜、铝、铁以86:11:3的重量比放置于中型炉中热熔；S4、零件的浇筑：将涡轮铁芯加热至烧红状态，放置于砂箱模具内部，然后将合金汁浇注于砂箱模具内部，得到带浇道的零件；S5、最终处理：将S4中获得零件进行表面处理获得所需形状的工件；本发明的涡轮具备更高的强度和耐磨性，同时，通过在涡轮铁芯外圆表面的凹槽增强与合金层的结合稳定性；另外，采用砂模造型，降低企业成本，且能循环使用。

技术研发人员：王雪峰
受保护的技术使用者：缙云县博新机械有限公司
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2020.05.12