外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及機械領(lǐng)域，具體涉及汽車增壓渦輪。外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，包括一汽車增壓用渦輪，所述渦輪包括渦輪外殼，位于所述渦輪外殼內(nèi)的渦輪葉片，所述渦輪葉片包括一鈦合金基體，所述鈦合金基體為鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體；所述鈦合金基體外包裹有石墨纖維層,石墨纖維層外附著有陶瓷層,以所述陶瓷層作為陶瓷防氧化涂層。本實用新型專利技術(shù)采用三層復合結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的金屬基體外，增設石墨纖維層，因石墨具有較好的耐高溫性、導熱性、抗熱震性，可有效提高外殼的抗熱沖擊能力，避免金屬基體受熱變形或受壓斷裂。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪
本技術(shù)涉及機械領(lǐng)域，具體涉及汽車增壓渦輪。
技術(shù)介紹
渦輪增壓(TurboBoost)，是一種利用內(nèi)燃機(InternalCombustionEngine)運作轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機(Air-compressor)的技術(shù)，主要作用就是提高發(fā)動機進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩，讓車子更有勁。渦輪是實現(xiàn)增壓的核心部件，氣流在進入渦輪外殼后，會產(chǎn)生激振，渦輪外殼內(nèi)溫度較高，長期使用，渦輪葉片容易受熱變形，而且，渦輪葉片承受壓力較大，長期使用，渦輪葉片容易斷裂或變形。石墨纖維雖然具有較好的耐高溫性、導熱性、抗熱震性，是用來制作渦輪葉片的理想材料。但因石墨纖維可燃或易于高溫下被氧化，在有火花或400攝氏度高溫的地方要謹慎設置，例如火花塞、燃燒室附近。因此不能用于制作渦輪葉片。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，解決以上至少一個技術(shù)問題。本技術(shù)所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，包括一汽車增壓用渦輪，所述渦輪包括渦輪外殼，位于所述渦輪外殼內(nèi)的渦輪葉片，其特征在于，所述渦輪葉片包括一鈦合金基體，所述鈦合金基體為鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體；所述鈦合金基體外包裹有石墨纖維層,石墨纖維層外附著有陶瓷層,以所述陶瓷層作為陶瓷防氧化涂層。本技術(shù)采用三層復合結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的金屬基體外，增設石墨纖維層，因石墨具有較好的耐高溫性、導熱性、抗熱震性，可有效提高外殼的抗熱沖擊能力，避免金屬基體受熱變形或受壓斷裂。另外本專利還在石墨纖維層外增設陶瓷層，不但能夠防止包裹在內(nèi)的石墨纖維層和金屬基體氧化，而且陶瓷層可以將石墨纖維層與空氣隔離，避免石墨見火后燃燒。使石墨纖維能夠用了制造渦輪葉片，以提高渦輪葉片性能。更關(guān)鍵的是本技術(shù)還優(yōu)化了鈦合金基體的結(jié)構(gòu)，本技術(shù)的鈦合金基體采用鈦合金網(wǎng)結(jié)構(gòu)：一是，減少了鈦合金用量，節(jié)省成本；二是，易于鈦合金基體與石墨纖維層進行結(jié)合，增加兩者間的牢固程度。在生產(chǎn)過程中，可以首先鑄造出鈦合金基體，然后涂覆石墨纖維材料，并硬化，形成石墨纖維層，進而對鈦合金基體形成包裹。然后涂覆陶瓷材料，進行燒結(jié)，形成陶瓷層，作為陶瓷防氧化涂層。所述鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體的網(wǎng)孔孔徑不小于0.03cm，不大于0.05cm。以保證葉片的強度。所述石墨纖維層沿渦輪葉片的徑向設有呈條狀的凹槽，所述陶瓷層充滿所述凹槽。以增加石墨纖維層與陶瓷層的結(jié)合強度。同時，可利于凹槽內(nèi)的陶瓷材料，形成加強筋，增加葉面的抗壓能力。進一步優(yōu)選，所述渦輪葉片包括靠近軸的根部，遠離軸的外沿部，所述凹槽自所述根部向所述外沿部延伸；所述凹槽越靠近所述外沿部，槽的深度越小。該結(jié)構(gòu)，承壓能力更強。所述渦輪葉片的一個葉片上設有三個所述凹槽，其中一個位于葉片的正面，另外兩個位于所述葉片的背面；位于葉片的背面的兩個凹槽以位于葉片的正面的凹槽為鏡面對稱軸，呈對稱設置。以進一步提高葉片的承壓能力。附圖說明圖1為本技術(shù)渦輪葉片縱剖面的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)渦輪葉片縱截面的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)渦輪的部分結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了使本技術(shù)實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進一步闡述本技術(shù)。參照圖1、圖2、圖3，外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，包括一汽車增壓用渦輪，渦輪包括渦輪外殼5，位于渦輪外殼5內(nèi)的渦輪葉片6，渦輪葉片6包括一鈦合金基體1，鈦合金基體1為鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體。鈦合金基體1外包裹有石墨纖維層2,石墨纖維層2外附著有陶瓷層3，以陶瓷層3作為陶瓷防氧化涂層。本技術(shù)采用三層復合結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)的金屬基體外，增設石墨纖維層2，因石墨具有較好的耐高溫性、導熱性、抗熱震性，可有效提高外殼的抗熱沖擊能力，避免金屬基體受熱變形或受壓斷裂。另外本專利還在石墨纖維層2外增設陶瓷層3，不但能夠防止包裹在內(nèi)的石墨纖維層2和金屬基體氧化，而且陶瓷層3可以將石墨纖維層2與空氣隔離，避免石墨見火后燃燒。使石墨纖維能夠用了制造渦輪葉片，以提高渦輪葉片性能。更關(guān)鍵的是本技術(shù)還優(yōu)化了鈦合金基體1的結(jié)構(gòu)，本技術(shù)的鈦合金基體1采用鈦合金結(jié)構(gòu)：一是，減少了鈦合金用量，節(jié)省成本。二是，易于鈦合金基體1與石墨纖維層2進行結(jié)合，增加兩者間的牢固程度。在生產(chǎn)過程中，可以首先鑄造出鈦合金基體1，然后涂覆石墨纖維材料，并硬化，形成石墨纖維層2，進而對鈦合金基體1形成包裹。然后涂覆陶瓷材料，進行燒結(jié)，形成陶瓷層3，作為陶瓷防氧化涂層。鈦合金網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑不小于0.03cm，不大于0.05cm。以保證葉片的強度。石墨纖維層2沿渦輪葉片6的徑向設有呈條狀的凹槽4，陶瓷層3充滿凹槽4。以增加石墨纖維層2與陶瓷層3的結(jié)合強度。同時，可利于凹槽4內(nèi)的陶瓷材料，形成加強筋，增加葉面的抗壓能力。進一步優(yōu)選，渦輪葉片6包括靠近軸的根部，遠離軸的外沿部，凹槽4自根部向外沿部延伸。凹槽4越靠近外沿部，槽的深度越小。該結(jié)構(gòu)，承壓能力更強。渦輪葉片6的一個葉片上設有三個凹槽4，其中一個位于葉片的正面，另外兩個位于葉片的背面。位于葉片的背面的兩個凹槽4以位于葉片的正面的凹槽4為鏡面對稱軸，呈對稱設置。以進一步提高葉片的承壓能力。以上顯示和描述了本技術(shù)的基本原理和主要特征和本技術(shù)的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本技術(shù)不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本技術(shù)的原理，在不脫離本技術(shù)精神和范圍的前提下，本技術(shù)還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本技術(shù)范圍內(nèi)。本技術(shù)要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，包括一汽車增壓用渦輪，所述渦輪包括渦輪外殼，位于所述渦輪外殼內(nèi)的渦輪葉片，其特征在于，所述渦輪葉片包括一鈦合金基體，所述鈦合金基體為鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體；所述鈦合金基體外包裹有石墨纖維層,石墨纖維層外附著有陶瓷層,以所述陶瓷層作為陶瓷防氧化涂層。

【技術(shù)特征摘要】
1.外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，包括一汽車增壓用渦輪，所述渦輪包括渦輪外殼，位于所述渦輪外殼內(nèi)的渦輪葉片，其特征在于，所述渦輪葉片包括一鈦合金基體，所述鈦合金基體為鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體；所述鈦合金基體外包裹有石墨纖維層,石墨纖維層外附著有陶瓷層,以所述陶瓷層作為陶瓷防氧化涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，其特征在于：所述鈦合金網(wǎng)制成的鈦合金基體的網(wǎng)孔孔徑不小于0.03cm，不大于0.05cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置陶瓷防氧化涂層的石墨纖維汽車增壓渦輪，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳博文，陸敏，魏劍輝，
申請(專利權(quán))人：上海萬澤精密鑄造有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31