本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域,具體涉及噴嘴環(huán)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的噴嘴環(huán)是渦輪增壓系統(tǒng)中,增壓器的關(guān)鍵部件,也叫渦輪噴嘴環(huán)。因?yàn)殚L期處于高溫高壓環(huán)境,其耐高溫性能要求苛刻。一般的材料難以滿足。
現(xiàn)有的一些合金噴嘴環(huán)雖然強(qiáng)度很高,但導(dǎo)熱能力較差。容易因受熱不均勻,造成形變。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種液態(tài)金屬對流導(dǎo)熱合金噴嘴環(huán),解決以上至少一個技術(shù)問題。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
液態(tài)金屬對流導(dǎo)熱合金噴嘴環(huán),包括一噴嘴環(huán),所述噴嘴環(huán)包括一呈環(huán)狀的鈦合金基體,其特征在于,所述鈦合金基體內(nèi)設(shè)有一中空腔,所述中空腔呈環(huán)狀,所述中空腔內(nèi)充有液態(tài)金屬;
所述液態(tài)金屬的體積不大于所述中空腔的容積的二分之一,且不小于所述中空腔的容積的三分之一。
本實(shí)用新型優(yōu)化了鈦合金噴嘴環(huán)的結(jié)構(gòu),一方面,通過中空腔的設(shè)置可以減少鈦合金的用量,降低成本,另一方面,在中空腔內(nèi)充液態(tài)金屬,液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),具有流動性。利用液態(tài)金屬在溫差的作用下產(chǎn)生的對流,對鈦合金基體進(jìn)行導(dǎo)熱,從而提高了噴嘴環(huán)的抗熱沖擊能力。并且,因?yàn)樘岣吡藢?dǎo)熱性能,避免了因受熱不均勻,造成形變的問題。
在生產(chǎn)過程中,可以,首先,制作子鈦合金基體,子鈦合金基體上設(shè)有環(huán)狀凹陷,然后,向一個子鈦合金基體的凹陷內(nèi)填充液態(tài)金屬,接著,取另一個子鈦合金基體倒扣在填充液態(tài)金屬的子鈦合金基體上,最后,將兩部分熱壓合在一起。兩個子鈦合金基體扣合在一起后,形成所述鈦合金基體,兩個凹陷正對,形成所述中空腔。
所述鈦合金基體外包裹有石墨纖維層,所述鈦合金基體上設(shè)有金屬凸起,所述金屬凸起嵌入所述石墨纖維層。
在鈦合金基體外,增設(shè)石墨纖維層,因石墨具有較好的耐高溫性、導(dǎo)熱性、抗熱震性,可有效提高噴嘴環(huán)的抗熱沖擊能力。更關(guān)鍵的是本實(shí)用新型還優(yōu)化了鈦合金基體的結(jié)構(gòu),可增加石墨纖維層與鈦合金基體的結(jié)合的牢固程度。
所述金屬凸起呈螺旋狀環(huán)繞在所述鈦合金基體外。優(yōu)化的金屬凸起的結(jié)構(gòu),可在增加石墨纖維層與鈦合金基體的結(jié)合的牢固程度的基礎(chǔ)上,有效增加噴嘴環(huán)的承壓能力。
石墨纖維層外包裹有一層陶瓷層。以避免石墨纖維層在高溫下氧化。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的橫截面示意圖;
圖2為本實(shí)用新型金屬凸起環(huán)繞在鈦合金基體上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參照圖1、圖2,液態(tài)金屬對流導(dǎo)熱合金噴嘴環(huán),包括一噴嘴環(huán),噴嘴環(huán)包括一呈環(huán)狀的鈦合金基體11,鈦合金基體11內(nèi)設(shè)有一中空腔12,中空腔 12呈環(huán)狀,中空腔12內(nèi)充有液態(tài)金屬;液態(tài)金屬的體積不大于中空腔12的容積的二分之一,且不小于中空腔12的容積的三分之一。本實(shí)用新型優(yōu)化了鈦合金噴嘴環(huán)的結(jié)構(gòu),一方面,通過中空腔12的設(shè)置可以減少鈦合金的用量,降低成本,另一方面,在中空腔12內(nèi)充液態(tài)金屬,利用液態(tài)金屬在溫差的作用下產(chǎn)生的對流,對鈦合金基體11進(jìn)行導(dǎo)熱,從而提高了噴嘴環(huán)的抗熱沖擊能力。并且,因?yàn)樘岣吡藢?dǎo)熱性能,避免了因受熱不均勻,造成形變的問題。
在生產(chǎn)過程中,可以,首先,制作子鈦合金基體11,子鈦合金基體上設(shè)有環(huán)狀凹陷,然后,向一個子鈦合金基體的凹陷內(nèi)填充液態(tài)金屬,接著,取另一個子鈦合金基體倒扣在填充液態(tài)金屬的子鈦合金基體上,最后,將兩部分熱壓合在一起。兩個子鈦合金基體扣合在一起后,形成鈦合金基體11,兩個凹陷正對,形成中空腔12。
鈦合金基體11外包裹有石墨纖維層13,鈦合金基體11上設(shè)有金屬凸起 14,金屬凸起14嵌入石墨纖維層13。在鈦合金基體11外,增設(shè)石墨纖維層 13,因石墨具有較好的耐高溫性、導(dǎo)熱性、抗熱震性,可有效提高噴嘴環(huán)的抗熱沖擊能力。更關(guān)鍵的是本實(shí)用新型還優(yōu)化了鈦合金基體11的結(jié)構(gòu),可增加石墨纖維層13與鈦合金基體11的結(jié)合的牢固程度。
金屬凸起14呈螺旋狀環(huán)繞在鈦合金基體11外。優(yōu)化的金屬凸起14的結(jié)構(gòu),可在增加石墨纖維層13與鈦合金基體11的結(jié)合的牢固程度的基礎(chǔ)上,有效增加噴嘴環(huán)的承壓能力。
石墨纖維層外包裹有一層陶瓷層。以避免石墨纖維層在高溫下氧化。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。