焊接课程设计说明书--增压涡轮器件的焊接

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1、焊接课程设计题目：增压涡轮器件的焊接专业：材料成型及控制工程姓名：学号：年月日8目录一、增压涡轮器件焊接性分析………………………………11.增压涡轮简介………………………………………………12.增压涡轮器件结构…………………………………………13.增压涡轮器件材料…………………………………………14.增压涡轮器件工作环境……………………………………3二、焊接工艺的选择…………………………………………31.焊接方式的选择……………………………………………32.钎料的选择…………………………………………………53.钎剂的选择…………………………………………………64.装配及固定…

2、………………………………………………65.工艺参数的选择……………………………………………76.焊前处理……………………………………………………77.焊后处理……………………………………………………7三、接头界面结构分析………………………………………8四、心得体会…………………………………………………8五、参考资料…………………………………………………98一、增压涡轮器件焊接性分析1.增压涡轮简介涡轮增压的英文名字为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量

3、。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压器有机械增压系统、气波增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压系统。（此次设计的涡轮增压器为废气涡轮增压）2.增压涡轮的结构以废气涡轮增压系统为例，增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性

4、冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与祸轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高

5、，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。如图，涡轮器件由叶轮与轴相连组成。3.增压涡轮器件的材料目前发动机增压涡轮所用的高温合金主要为镍基合金,其密度较大(约为8g/cm3),造成发动机启动、中止响应慢,机动性差等问题。随着新技术材料的发展，叶轮采用TiAl基金属间化合物具有密度小(约为3.8g/cm3)强度高、刚性好、良好的高温力学性能和抗氧化性。轴采用40Cr钢，强度、淬透性好，淬火时变形小，高温时有搞蠕变强度和持久强度。8TiAl合金钛铝合金其密

6、度远小于高温合金，而室温和高温比强度(强度／密度)却好，窒温韧性也比陶瓷材料好。因为适用于制造航空航天用机体的结构材料、发动机部件或汽车用发动机部件等，并有希望大幅度地轻量化和改善其性能，将倬为下一世纪的轻量化耐热材擘尊而受到人们的关注。这种钵铝台金的代表化台物是Ti捌A1的原予比为l：1的TIA1台金铸造用的锭材在室温下的抗拉强度为600MPa900℃下的抗拉强度为400MPa。陈这些数据外，由于密度为3．8g／cm3。，其比强度比因科镍台金713C好。而且常温延伸率(2)比淘瓷还好，是一种富有延性的材料。其延性随温度升高而增加，用其塑性加工成为可能。而且机械加工也比较容易

7、地进行。此外虽然焊接连接相当困难，但用扩散接台和钎焊等方法的连接仍是可能曲，是结构材料所需的成形加工性材料。钛铝合金除丁TiAl之外还有钛量多的Ti3A1和铝量多的TiA13其中TjsA1由于铁量多、密度(4．2g／cm3)比TiA1重，抗氧化性差。但加入Nb等化台物后延性变好，在美国是利用其超塑性加工作为制造发动机部仕的材料，另一方面TiA1s是含铝量最多的钛铝合金其密度(3．3g／cm。)比TiAl还轻，姓一种抗氧化性好的材料，但由于固溶范围非常狭窄叉难于制作，延性也不好，所以该合金现在还处于旨在提