一种提升增压器涡轮心部强度性能的方法与结构

摘要

本发明涉及一种提升增压器涡轮心部强度性能的方法与结构，根据增压器涡轮的结构参数，确定涡轮轮盘与轮毂的尺寸参数和摩擦焊接工艺参数，轮毂的摩擦焊接部位为圆锥面，轮盘的摩擦焊接部位为圆锥通孔，轮毂采用合金棒材机械加工而成，轮盘是在合金铸造成型的基础上加工而成，然后通过摩擦焊接方式将涡轮的轮毂与轮盘焊接在一起，形成完整的增压器涡轮，最后按照涡轮的结构尺寸参数，对涡轮进行其他部位的机械加工。本发明能够显著提升增压器涡轮的心部强度性能，使涡轮心部强度性能达到与母合金相同的水平，有效解决钛铝合金等材料在直接铸造成型增压器涡轮时存在的心部强度性能差等问题，满足增压器涡轮的使用要求，而且易于实现工程化。

主权项

一种提升增压器涡轮心部强度性能的方法，包括以下步骤：a、确定涡轮轮盘与轮毂摩擦焊接部位的尺寸参数：根据增压器涡轮的结构参数，确定涡轮轮盘与轮毂的尺寸参数，轮毂摩擦焊接部位为圆锥面，圆锥面的锥角θ为5‑10°；轮盘摩擦焊接部位为圆锥通孔，圆锥通孔的锥角与轮毂摩擦焊接部位圆锥面的锥角相同；轮毂的圆锥面小端直径ΦD₁比轮盘的圆锥孔小端直径ΦD₂大2‑6mm，轮毂的圆锥面高度L₁比轮盘的圆锥孔深度L₂大3‑10mm；b、确定涡轮轮盘与轮毂的摩擦焊接工艺参数：根据涡轮材料的特点以及涡轮轮盘与轮毂的尺寸参数，确定涡轮轮盘与轮毂在摩擦焊接过程中的相对旋转速度、轴向进给力以及轴向进给量；c、涡轮轮毂的机械加工：采用合金棒材，按照步骤a中确定的涡轮轮毂尺寸参数，通过机械冷加工的方式，将合金棒材加工成涡轮的轮毂；d、涡轮轮盘的加工：按照步骤a中确定的涡轮轮盘尺寸参数，涡轮轮盘在合金铸造成型的基础上加工而成；e、涡轮轮盘与轮毂的摩擦焊连接：采用摩擦焊接方式，在摩擦焊机上将涡轮的轮盘与轮毂分别固定在摩擦焊机的两个装夹端，按照步骤b中所确定的摩擦焊接工艺参数，通过轮毂摩擦焊接部位的圆锥面与轮盘圆锥通孔的表面的摩擦焊接，将涡轮的轮毂与轮盘焊接在一起，形成完整的增压器涡轮；f、按照涡轮叶轮的结构尺寸参数，对完成轮毂与轮盘摩擦焊接的涡轮进行其他部位的机械加工。