外置陶瓷防氧化涂层的石墨纤维汽车增压涡轮的制作方法

本实用新型涉及机械领域，具体涉及汽车增压涡轮。

背景技术：

涡轮增压(Turbo Boost)，是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作转产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术，主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。涡轮是实现增压的核心部件，气流在进入涡轮外壳后，会产生激振，涡轮外壳内温度较高，长期使用，涡轮叶片容易受热变形，而且，涡轮叶片承受压力较大，长期使用，涡轮叶片容易断裂或变形。

石墨纤维虽然具有较好的耐高温性、导热性、抗热震性，是用来制作涡轮叶片的理想材料。但因石墨纤维可燃或易于高温下被氧化，在有火花或400摄氏度高温的地方要谨慎设置，例如火花塞、燃烧室附近。因此不能用于制作涡轮叶片。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种外置陶瓷防氧化涂层的石墨纤维汽车增压涡轮，解决以上至少一个技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

外置陶瓷防氧化涂层的石墨纤维汽车增压涡轮，包括一汽车增压用涡轮，所述涡轮包括涡轮外壳，位于所述涡轮外壳内的涡轮叶片，其特征在于，

所述涡轮叶片包括一钛合金基体，所述钛合金基体为钛合金网制成的钛合金基体；

所述钛合金基体外包裹有石墨纤维层,石墨纤维层外附着有陶瓷层,以所述陶瓷层作为陶瓷防氧化涂层。

本实用新型采用三层复合结构，在传统的金属基体外，增设石墨纤维层，因石墨具有较好的耐高温性、导热性、抗热震性，可有效提高外壳的抗热冲击能力，避免金属基体受热变形或受压断裂。另外本专利还在石墨纤维层外增设陶瓷层，不但能够防止包裹在内的石墨纤维层和金属基体氧化，而且陶瓷层可以将石墨纤维层与空气隔离，避免石墨见火后燃烧。

使石墨纤维能够用了制造涡轮叶片，以提高涡轮叶片性能。

更关键的是本实用新型还优化了钛合金基体的结构，本实用新型的钛合金基体采用钛合金网结构：一是，减少了钛合金用量，节省成本；二是，易于钛合金基体与石墨纤维层进行结合，增加两者间的牢固程度。

在生产过程中，可以首先铸造出钛合金基体，然后涂覆石墨纤维材料，并硬化，形成石墨纤维层，进而对钛合金基体形成包裹。然后涂覆陶瓷材料，进行烧结，形成陶瓷层，作为陶瓷防氧化涂层。

所述钛合金网制成的钛合金基体的网孔孔径不小于0.03cm，不大于0.05cm。以保证叶片的强度。

所述石墨纤维层沿涡轮叶片的径向设有呈条状的凹槽，所述陶瓷层充满所述凹槽。以增加石墨纤维层与陶瓷层的结合强度。同时，可利于凹槽内的陶瓷材料，形成加强筋，增加叶面的抗压能力。

进一步优选，所述涡轮叶片包括靠近轴的根部，远离轴的外沿部，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。该结构，承压能力更强。

所述涡轮叶片的一个叶片上设有三个所述凹槽，其中一个位于叶片的正面，另外两个位于所述叶片的背面；

位于叶片的背面的两个凹槽以位于叶片的正面的凹槽为镜面对称轴，呈对称设置。

以进一步提高叶片的承压能力。

附图说明

图1为本实用新型涡轮叶片纵剖面的部分结构示意图；

图2为本实用新型涡轮叶片纵截面的部分结构示意图；

图3为本实用新型涡轮的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1、图2、图3，外置陶瓷防氧化涂层的石墨纤维汽车增压涡轮，包括一汽车增压用涡轮，涡轮包括涡轮外壳5，位于涡轮外壳5内的涡轮叶片6，涡轮叶片6包括一钛合金基体1，钛合金基体1为钛合金网制成的钛合金基体。钛合金基体1外包裹有石墨纤维层2,石墨纤维层2外附着有陶瓷层3，以陶瓷层3作为陶瓷防氧化涂层。本实用新型采用三层复合结构，在传统的金属基体外，增设石墨纤维层2，因石墨具有较好的耐高温性、导热性、抗热震性，可有效提高外壳的抗热冲击能力，避免金属基体受热变形或受压断裂。另外本专利还在石墨纤维层2外增设陶瓷层3，不但能够防止包裹在内的石墨纤维层2和金属基体氧化，而且陶瓷层3可以将石墨纤维层2与空气隔离，避免石墨见火后燃烧。使石墨纤维能够用了制造涡轮叶片，以提高涡轮叶片性能。

更关键的是本实用新型还优化了钛合金基体1的结构，本实用新型的钛合金基体1采用钛合金结构：一是，减少了钛合金用量，节省成本。二是，易于钛合金基体1与石墨纤维层2进行结合，增加两者间的牢固程度。在生产过程中，可以首先铸造出钛合金基体1，然后涂覆石墨纤维材料，并硬化，形成石墨纤维层2，进而对钛合金基体1形成包裹。然后涂覆陶瓷材料，进行烧结，形成陶瓷层3，作为陶瓷防氧化涂层。钛合金网的网孔孔径不小于0.03cm，不大于0.05cm。以保证叶片的强度。

石墨纤维层2沿涡轮叶片6的径向设有呈条状的凹槽4，陶瓷层3充满凹槽4。以增加石墨纤维层2与陶瓷层3的结合强度。同时，可利于凹槽4内的陶瓷材料，形成加强筋，增加叶面的抗压能力。进一步优选，涡轮叶片6包括靠近轴的根部，远离轴的外沿部，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。该结构，承压能力更强。涡轮叶片6的一个叶片上设有三个凹槽4，其中一个位于叶片的正面，另外两个位于叶片的背面。位于叶片的背面的两个凹槽4以位于叶片的正面的凹槽4为镜面对称轴，呈对称设置。以进一步提高叶片的承压能力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。