CN117300089A - 一种合金涡轮侧向离心顶注浇注*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；集渣包设置于涡轮顶端圆台上，涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。提高熔体充填涡轮有序性，减少熔体紊流引起的缺陷，保证了涡轮心部的冶金质量。
Description
技术领域
本申请涉及合金涡轮铸造技术领域，特别是涉及一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***。
背景技术
采用轻质合金制备增压器涡轮转子，可显著提高涡轮增压发动机瞬态响应性和发动机性能，并减少能耗和降低排放，是涡轮增压技术的必然发展方向。目前，汽车、装甲车、矿山机械等对合金涡轮提出了强烈需求。但由于增压涡轮是由薄壁叶片和厚大轮毂构成的复杂构件，采用熔体流动性差且合金凝固收缩较大的合金制备增压涡轮时，极易产生薄壁叶片成形不完整和厚大轮毂存在收缩缺陷的问题。
因此，如何在保证涡轮成形质量的同时，适用于工业化批量生产，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
基于上述问题，本申请提供了一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，实现在保证涡轮成形质量的同时，适用于工业化批量生产。
为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，该***包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，
所述侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；
所述集渣包设置于涡轮顶端圆台上，所述涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；
所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。
可选的，所述涡轮的外径与所述涡轮的轴部直径之比为第一数值区间，涡轮轴部直径与侧浇道直径之比为第二数值区间，侧浇道直径与中心竖直浇道之比为第三数值区间，涡轮高度与侧浇道长度之比为第四数值区间。
可选的，所述侧浇道为由近段到远段直径逐渐减小的变直径结构。
可选的，所述侧浇道以中心竖直浇道为轴呈轴对称方式分布在中心竖直浇道周围，分布数量符合第五数值区间。
可选的，所述涡轮顶端的集渣包的直径与涡轮顶端圆台的直径之比符合第六数值区间，高度之比符合第七数值区间。
可选的，所述涡轮背流面叶片进气边下叶尖处的排气孔通过预置排气杆的方法获得，排气杆呈水平放置，并指向中心浇道，直径符合第八数值区间。
可选的，合金涡轮采用熔模离心精密铸造，浇注前型壳采用无水酒精进行清洗，将涡轮模组型壳正放和倒置交替清洗。
可选的，所述涡轮模组侧浇道可与中心竖直浇道为分体结构，分别制备铸型后再进行装配使用，此时中心竖直浇道铸型可采用钢模或石墨模。
可选的，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，当浇注***最大外径小于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第九数值区间，熔体反向充填时离心转速设置复合第十数值区间，当浇注***最大外径大于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第十一数值区间，熔体反向充填时离心转速设置符合第十二数值区间。
可选的，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，合金熔体正向充填涡轮、反向充填涡轮及涡轮凝固的时间根据数值模拟方法计算得出，用于设定铸造变换离心转速的时间以及离心停止的时间。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，其特征在于，该***包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，所述侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；所述集渣包设置于涡轮顶端圆台上，所述涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。即本申请方案中采用侧浇道向上倾斜且向离心旋转方向弯折的浇注***，并根据填充的方向在正向充填时采用较低离心转速，在反向充填时采用较高离心转速，显著提高了熔体充填涡轮的有序性，减少了熔体紊流引起的欠注、冷隔和气孔缺陷，提高了熔体对涡轮心部的补缩能力，保证了涡轮心部的冶金质量。
附图说明
为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***结构图；
图2为本申请实施例提供的合金涡轮成型示意图；
图3为本申请实施例提供的涡轮缺陷示意图；
图4为本申请实施例提供的合金涡轮成型示意图；
图5为本申请实施例提供的涡轮缺陷示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面将先对本申请实施例涉及的背景技术进行说明。
正如前文所述，现有技术中采用数值模拟研究了TiAl合金涡轮重力和离心浇注工艺，结果发现，采用重力浇注工艺，涡轮薄壁叶片存在欠注、冷隔等充型缺陷，采用顶注轴向离心工艺，涡轮厚大轮毂存在大尺寸缩孔缺陷，采用侧向离心工艺，涡轮完整成形且缺陷较小。但对于这种涡轮中心轴线与中心浇道中心轴线相垂直的侧向离心浇注***及铸造方法，熔体在涡轮中紊流程度较大，实际浇注时涡轮叶片中极易发生卷气现象，从而在TiAl合金涡轮薄壁叶片中形成欠注、冷隔和气孔缺陷。现有技术中进行了TiAl合金涡轮离心侧向底注工艺试验，结果发现，涡轮大部分叶片欠注。现有技术存在的铸造工艺，第一种即通过施加反重力场作用和顺序充填，制备出叶片完整成形和轮毂冶金质量良好的外径30～75mm的TiAl合金涡轮铸件，但由于要求高的差压和充型速率，该工艺并不适用于铸造更大尺寸的TiAl合金涡轮。现有技术中存在的精铸方法，第二种即通过在涡轮离心浇注过程中施加刹车，使叶片在离心力场下充型而轮毂在重力场下凝固，同时保证了薄壁叶片完整成形和厚大轮毂冶金质量，适合于制备外径80mm以上的TiAl合金涡轮。但该方法一炉仅能浇注一件涡轮，效率很低，且不同炉次间涡轮质量受工艺波动影响较大，导致涡轮的质量稳定性不佳。而且，采用这种方法，离心刹车时已有部分合金熔体沿补缩冒口边缘散开，为满足厚大轮毂补缩要求，同时考虑到TiAl合金自身补缩性能不佳的问题，要求涡轮正上方的补缩冒口具有较大尺寸，从而合金利用率较低。因此，这种方法不适合TiAl合金涡轮的工业批量化生产。为实现外径80mm以上TiAl合金涡轮精密铸造的稳定批量生产，尚需开发一种既能保证涡轮成形质量，又能适用于工业化批量生产的方法。
为了解决这一问题，本申请提出了一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，所述侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；所述集渣包设置于涡轮顶端圆台上，所述涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。即本申请方案中采用侧浇道向上倾斜且向离心旋转方向弯折的浇注***，并根据填充的方向在正向充填时采用较低离心转速，在反向充填时采用较高离心转速，显著提高了熔体充填涡轮的有序性，减少了熔体紊流引起的欠注、冷隔和气孔缺陷，提高了熔体对涡轮心部的补缩能力，保证了涡轮心部的冶金质量。
为了便于理解本申请实施例提供的合金涡轮侧向离心顶注浇注***，下面对本申请的场景示例进行说明。
以下通过一个实施例，对本申请提供的一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***进行说明。参见图1，该图为本申请实施例提供的一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***结构图，如图1所示，本实施例合金涡轮侧向离心顶注浇注***，图1为本发明TiAl合金涡轮侧向离心顶注沿顺时针方向旋转的浇注***结构图，其中，1为中心竖直浇道，2为侧浇道，3为近段，4为弯折段，5为远断，6为涡轮轴部，7为涡轮，8为涡轮顶端圆台，9为集渣包，10为迎流面叶片，11为背流面叶片，12为排气孔，13为进气边，14为排气边，15为轮毂面。
该***包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，
所述侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；所述集渣包设置于涡轮顶端圆台上，所述涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。
其中，预设角度区间可以为10～30°，TiAl合金涡轮侧向离心顶注浇注***由中心竖直浇道、侧浇道和涡轮组成，侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈10～30°斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交，近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折10～30°的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，且其中心轴线与涡轮中心轴线重合。采用这种浇注***，TiAl合金熔体在离心力作用下首先沿迎流面进行正向填充，自涡轮轴部进入涡轮型腔后沿轮毂面向迎流面叶片进行填充，依次充填叶片进气边和排气边后，达到涡轮顶端圆台，随后熔体以***面形式反向充填涡轮心部和背流面叶片，直至完成整个涡轮的充填。这种浇注***可显著提高熔体充填涡轮的有序性，减少熔体紊流引起的欠注、冷隔和气孔缺陷。
所述涡轮的外径与所述涡轮的轴部直径之比为第一数值区间，涡轮轴部直径与侧浇道直径之比为第二数值区间，侧浇道直径与中心竖直浇道之比为第三数值区间，涡轮高度与侧浇道长度之比为第四数值区间。
其中，第一数值区间可以为2～4，第二数值区间可以为0.6～0.9，第三数值区间可以为2～10，第四数值区间可以为1～5，即在一种可能的实现方式中，涡轮外径与涡轮轴部直径之比2～4，涡轮轴部直径与侧浇道直径之比为0.6～0.9，侧浇道直径与中心竖直浇道之比为2～10，涡轮高度与侧浇道长度之比为1～5，以保证涡轮心部的冶金质量。
在一种可能的实现方式中，为进一步提高补缩效果，侧浇道可设计为由近段到远段直径逐渐减小的变直径结构。
在一种可能的实现方式中，所述侧浇道以中心竖直浇道为轴呈轴对称方式分布在中心竖直浇道周围，分布数量符合第五数值区间。其中，所述第五数值区间可以为4～20个，侧浇道以中心竖直浇道为轴呈轴对称方式分布在中心竖直浇道周围，分布数量为4～20个，以此提高涡轮生产效率。
在一种可能的实现方式中，所述涡轮顶端的集渣包的直径与涡轮顶端圆台的直径之比符合第六数值区间，高度之比符合第七数值区间。在实际应用场景中，所述第六数值区间可以为0.5～0.8，第七数值区间可以为0.5～2.0，为减少涡轮铸件中的夹杂缺陷，在离心半径最大的涡轮顶端圆台上设置集渣包，涡轮顶端的集渣包的直径与涡轮顶端圆台的直径之比为0.5～0.8，高度之比为0.5～2.0，以确保集渣效果。
在一种可能的实现方式中，所述涡轮背流面叶片进气边下叶尖处的排气孔通过预置排气杆的方法获得，排气杆呈水平放置，并指向中心浇道，直径符合第八数值区间。在实际应用场景中，所述第八数值区间可以为1～3mm，为减少涡轮充型过程中的气体阻力，在熔体反向充填的涡轮背流面叶片最后充填的进气边下叶尖处开排气孔，排气孔通过预置排气针的方法获得，排气针呈水平放置，并指向中心浇道，直径1～3mm，以保证涡轮型腔中的气体有序排出。
在一种可能的实现方式中，TiAl合金涡轮采用熔模离心精密铸造，浇注前型壳采用无水酒精进行清洗，可以将涡轮模组型壳正放和倒置交替清洗1～3次，以去除型壳焙烧后残存的积碳和减少型壳材料等夹杂物。
其中，为降低整体模组的型壳制备难度，涡轮模组侧浇道可与中心竖直浇道为分体结构，分别制备铸型后再进行装配使用，此时中心竖直浇道铸型可采用钢模或石墨模。
在一种可能的实现方式中，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，当浇注***最大外径小于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第九数值区间，熔体反向充填时离心转速设置复合第十数值区间，当浇注***最大外径大于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第十一数值区间，熔体反向充填时离心转速设置符合第十二数值区间。
在实际应用场景中，预设阈值可以为500mm，所述第九数值区间可以为200～300rpm，所述第十数值区间可以为350～450rpm，第十一数值区间可以为100～200rpm，第十二数值区间可以为250～350rpm，即根据涡轮浇注***尺寸匹配离心转速，当涡轮浇注***最大外径小于500mm时，TiAl合金熔体正向充填时离心转速设置为200～300rpm，熔体反向充填时离心转速设置为350～450rpm，当浇注***最大外径大于500mm时，TiAl合金熔体正向充填时离心转速设置为100～200rpm，熔体反向充填时离心转速设置为250～350rpm。熔体正向充填时采用较低转速以降低熔体紊流倾向，确保熔体充型的有序性，熔体反向充填时采用较高转速以加快背流面叶片的充型速度，确保背流面叶片的充型完整性，并且增强侧浇道对涡轮的补缩效果，提高涡轮心部的冶金质量。
在一种可能的实现方式中，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，合金熔体正向充填涡轮、反向充填涡轮及涡轮凝固的时间根据数值模拟方法计算得出，用于设定铸造变换离心转速的时间以及离心停止的时间。即为确定离心转速由低转速向高转速转换的时间以及离心旋转停止时间，在与实际铸造相同的工艺参数条件下，采用数值模拟方法计算出TiAl合金熔体正向充填涡轮、反向充填涡轮及涡轮凝固的时间，据此设定实际铸造变换离心转速的时间以及离心停止的时间。在熔体完成正向充填后迅速将离心转速由低转速提高至高转速并保持至离心停止的时间。
由此，本申请提供的实施例相对于现有技术取得了以下技术效果：
首先，采用侧浇道向上倾斜且向离心旋转方向弯折的浇注***，并在正向充填时采用较低离心转速，在反向充填时采用较高离心转速，显著提高了熔体充填涡轮的有序性，减少了熔体紊流引起的欠注、冷隔和气孔缺陷，并且提高了熔体对涡轮心部的补缩能力，保证了涡轮心部的冶金质量。
在涡轮顶端圆台设置集渣包，减少了涡轮铸件的夹杂缺陷，在背流面叶片进气边下叶尖处开排气孔，显著降低了涡轮充型的气阻，提高了熔体的充型能力，减少了涡轮欠注和冷隔缺陷。单个模组上附带多个涡轮，可实现一炉浇注多件涡轮，显著提高了TiAl合金涡轮铸件的生产效率。
根据上述一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，实际应用过程可以参见以下实施例二，采用本发明方法制备外径100mm、高度70mm、顶端圆台直径12mm、高度8mm的TiAl合金涡轮，浇注***为中心竖直浇道直径100mm、侧浇道直径45mm、长度120mm、涡轮轴部直径40mm、侧浇道向上倾斜15°、弯折段沿离心旋转方向弯折15°，涡轮模组为整体模组，侧浇道数量为6个，涡轮顶端圆台上的集渣包直径8mm、高度10mm，涡轮背流面叶片进气边下叶尖处的排气孔直径为1mm。TiAl合金涡轮采用熔模离心精密铸造，浇注前型壳采用无水酒精进行清洗，将涡轮模组型壳正放和倒置交替清洗2次。浇注***最大外径为480mm，正向充填时的离心转速设置为240rpm，反向充填时的离心转速设置为360rpm。通过数值模拟计算得到TiAl合金熔体正向充填涡轮的时间为2s，反向充填时间为4s，涡轮完全凝固时间为60s，因此在浇注前2s采用240rpm的转速，之后迅速将离心转速提高至360rpm，并保持60s后停止离心。采用上述浇注***和离心工艺，所浇注的TiAl合金涡轮成形完整，关于形成的合金涡轮可以参见图2，所述图2为本申请实施例提供的合金涡轮成型示意图，心部未见超过100μm的缺陷，如图3，图3为本申请实施例提供的涡轮缺陷示意图。
根据上述一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，实际应用过程可以参见以下实施例三，采用本发明方法制备外径140mm、高度90mm、顶端圆台直径16mm、高度10mm的TiAl合金涡轮，浇注***为中心竖直浇道直径200mm、侧浇道为近段直径70mm、远段直径60mm的渐变直径浇道、长度180mm、涡轮轴部直径50mm、侧浇道向上倾斜25°、弯折段沿离心旋转方向弯折25°，涡轮模组为分体模组，中心竖直浇道铸型采用钢模，侧浇道数量为4个，钢模和型壳均采用无水酒精清洗1次后装配使用，涡轮顶端圆台上的集渣包直径12mm、高度15mm，涡轮背流面叶片进气边下叶尖处的排气孔直径为2mm。浇注***最大外径为750mm，正向充填时的离心转速设置为150rpm，反向充填时的离心转速设置为300rpm。通过数值模拟计算得到TiAl合金熔体正向充填涡轮的时间为3s，反向充填时间为6s，涡轮完全凝固时间为100s，因此在浇注前3s采用150rpm的转速，之后迅速将离心转速提高至300rpm，并保持100s后停止离心。采用上述浇注***和离心工艺，所浇注的TiAl合金涡轮成形完整，心部未见超过120μm的缺陷，关于形成的合金涡轮可以参见图4，所述图4为本申请实施例提供的合金涡轮成型示意图，如图5，图5为本申请实施例提供的涡轮缺陷示意图。
本申请实施例还提供了对应的设备以及计算机存储介质，用于实现本申请实施例所提供的合金涡轮侧向离心顶注浇注***方案。
其中，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令或代码，所述处理器用于执行所述指令或代码，以使所述设备执行本申请任一实施例所述的合金涡轮侧向离心顶注浇注***。
所述计算机存储介质中存储有代码，当所述代码被运行时，运行所述代码的设备实现本申请任一实施例所述的合金涡轮侧向离心顶注浇注***。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种合金涡轮侧向离心顶注浇注***，其特征在于，该***包括：中心竖直浇道、侧浇道、涡轮和集渣包组成，
所述侧浇道为带弯折段的圆柱体，与水平方向呈预设角度区间斜向上放置，与中心竖直浇道相接的近段，其中心轴线与中心竖直浇道的中心轴线相交；近段向外为沿周向与离心旋转方向同向弯折预设角度区间的弯折段，弯折段向外为远段，远段与涡轮轴部相接，其中心轴线与涡轮中心轴线重合；
所述集渣包设置于涡轮顶端圆台上，所述涡轮的背流面叶片进气边下叶尖处设置有排气孔；
所述涡轮由熔模离心铸造，当合金熔体正向充填涡轮时采用较低离心转速，当熔体反向充填涡轮时采用较高离心转速。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮的外径与所述涡轮的轴部直径之比为第一数值区间，涡轮轴部直径与侧浇道直径之比为第二数值区间，侧浇道直径与中心竖直浇道之比为第三数值区间，涡轮高度与侧浇道长度之比为第四数值区间。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述侧浇道为由近段到远段直径逐渐减小的变直径结构。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述侧浇道以中心竖直浇道为轴呈轴对称方式分布在中心竖直浇道周围，分布数量符合第五数值区间。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮顶端的集渣包的直径与涡轮顶端圆台的直径之比符合第六数值区间，高度之比符合第七数值区间。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮背流面叶片进气边下叶尖处的排气孔通过预置排气杆的方法获得，排气杆呈水平放置，并指向中心浇道，直径符合第八数值区间。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，合金涡轮采用熔模离心精密铸造，浇注前型壳采用无水酒精进行清洗，将涡轮模组型壳正放和倒置交替清洗。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮模组侧浇道可与中心竖直浇道为分体结构，分别制备铸型后再进行装配使用，此时中心竖直浇道铸型可采用钢模或石墨模。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，当浇注***最大外径小于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第九数值区间，熔体反向充填时离心转速设置复合第十数值区间，当浇注***最大外径大于预设阈值时，合金熔体正向充填时离心转速设置符合第十一数值区间，熔体反向充填时离心转速设置符合第十二数值区间。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述涡轮由熔模离心铸造的过程中，合金熔体正向充填涡轮、反向充填涡轮及涡轮凝固的时间根据数值模拟方法计算得出，用于设定铸造变换离心转速的时间以及离心停止的时间。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311146786.3A CN117300089A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种合金涡轮侧向离心顶注浇注*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311146786.3A CN117300089A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种合金涡轮侧向离心顶注浇注*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117300089A true CN117300089A (zh) | 2023-12-29 |
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ID=89261289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311146786.3A Pending CN117300089A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种合金涡轮侧向离心顶注浇注*** |
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-
2023
- 2023-09-06 CN CN202311146786.3A patent/CN117300089A/zh active Pending
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