一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法技术

本发明专利技术公开一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋一端粘接在叶片上端内浇口上，工艺补缩筋另一端粘接在距离叶身最远的缘板边角处，工艺补缩筋平行于叶身设置，使得浇注时金属液能够到达铸件细薄边角处，提高其补缩能力，解决了具有突变截面、又薄又大的叶片缘板在凝固过程由于冷却过快来不及补缩导致的疏松缺陷问题。

【技术实现步骤摘要】
一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法
本专利技术属于熔模精密铸造领域，涉及一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法。
技术介绍
叶片缘板属突变截面且偏薄偏大，受限于该种结构，在凝固过程经常出现冷却过快，来不及补缩导致缘板疏松缺陷。目前常见的解决方法：一是在模壳缘板部位包裹陶瓷棉，降低其冷却速度，但是对于较大较薄的缘板，效果不明显；方法二是提高其浇注温度，但是会带来叶身和榫头等其他部位的冶金缺陷；方法三是在疏松处设立暗冒口增加补缩，但是没有连续的金属补缩通道，改善效果也很有限。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的在于提出了一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，通过工艺补缩筋使缘板易产生疏松的部位与内浇口相连接，对叶片缘板定向凝固过程中的金属收缩进行补偿，解决了叶片上较大较薄缘板的疏松问题。本专利技术是通过下述的技术方案实现的：一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋一端粘接在叶片上端内浇口上，工艺补缩筋另一端粘接在距离叶身最远的缘板边角处，工艺补缩筋平行于叶身设置，工艺补缩筋与缘板连接处预留切割段，切割段宽度及厚度大于或等于工艺补缩筋的宽度及厚度，工艺补缩筋呈弧线状不拉直紧绷；然后经制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割完成定向凝固柱晶及单晶叶片的铸造。进一步，具体步骤如下：1)根据叶片尺寸，确定相应的工艺补缩筋形状和尺寸；2)制作叶片蜡模上下端内浇口，并与叶片粘结组合；3)将在叶片缘板距离叶身最远处与工艺补缩筋一端粘结；4)在叶片上端内浇口粘结工艺补缩筋的另一端；5)将带有工艺补缩筋且修整好的叶片蜡模组合成模组；6)经过制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割完成定向凝固柱晶及单晶叶片的铸造。进一步，切割时利用线切割或砂轮切割去除增加的工艺补缩筋，并打磨干净。进一步，所述工艺补缩筋与叶身间隙8mm以上。进一步，所述切割段宽度及厚度为1-2mm。进一步，所述工艺补缩筋为直径Φ3mm圆柱状。进一步，所述工艺补缩筋为扁平状，厚度0.5mm～1mm，宽度3mm～6mm。进一步，所述工艺补缩筋长度大于叶片上端内浇口到距离叶身最远的缘板边角处直线距离3mm～5mm。进一步，所述工艺补缩筋粘接在叶片上端内浇口口中间厚大部位。进一步，在叶片上端内浇口与距离叶身最远的缘板边角处粘接有多根工艺补缩筋。本专利技术的有益效果：本专利技术在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋一端粘接在叶片上端内浇口上，工艺补缩筋另一端粘接在距离叶身最远的缘板边角处，工艺补缩筋平行于叶身设置，使得浇注时金属液能够到达铸件细薄边角处，提高其补缩能力，解决了具有突变截面、又薄又大的叶片缘板在凝固过程由于冷却过快来不及补缩导致的疏松缺陷问题。【附图说明】图1带工艺补缩筋的叶片示意图；其中：1-上端内浇口；2-叶片；3-工艺补缩筋；4-下端内浇口。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细描述：如图1所示，在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋一端粘接在叶片上端内浇口上，基本平行于叶身，与叶身间隙8mm以上，另一端粘接在缘板边角处，位置确定原则为距离叶身最远的缘板边角处，与缘板连接处，要预留1-2mm的切割段，该切割段宽度及厚度可以大于也可以等于工艺补缩筋。工艺补缩筋可以是圆柱状工艺筋，直径Φ3mm左右，扁平状工艺补缩筋，厚度0.5mm～1mm，宽度3mm～6mm。工艺补缩筋不能拉直紧绷，以防止叶片和工艺补缩筋凝固收缩不一致导致缘板变形甚至于开裂，做好的工艺补缩筋呈弧线状，以减少工艺补缩筋凝固收缩变形应力对叶片的影响。实施步骤：1)根据叶片尺寸，设计确定相应的工艺补缩筋形状和尺寸，对于窄弦细长叶片，可以选用圆柱状工艺补缩筋，直径Φ3mm左右，对于宽弦较大叶片，可以选用扁平状工艺补缩筋，厚度0.5mm～1mm，宽度3mm～6mm。工艺补缩筋长度大于叶片内浇口到缘板的直线距离约3mm～5mm。2)制作叶片蜡模上下端内浇口，并与叶片粘结组合；3)在叶片缘板距离叶身最远处(数量2-4个)粘结工艺补缩筋的一端；4)在叶片上端内浇口粘结工艺补缩筋的另一端，尽量靠近浇口中间厚大部位，工艺补缩筋与叶身之间的距离不小于8mm；5)将带有工艺补缩筋且修整好的叶片蜡模组合成模组；6)对模组进行定向凝固柱晶/单晶铸造生产以下工艺流程：制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割等。7)在切割时利用线切割或砂轮切割去除增加的工艺补缩筋，并打磨干净。案例1：某三代机高压涡轮工作叶片1)根据叶片尺寸，设计确定相应的工艺补缩筋形状和尺寸，选用扁平状工艺补缩筋，厚度0.5mm，宽度3mm。工艺补缩筋长度大于叶片上内浇口到缘板的直线距离约3mm。2)制作叶片蜡模上下端内浇口，并与叶片粘结组合；3)在叶片缘板距离叶身最远处(数量2个)粘结工艺补缩筋的一端；4)在叶片上端内浇口粘结工艺补缩筋的另一端，尽量靠近浇口中间厚大部位，工艺补缩筋与叶身之间的距离不小于8mm；5)将带有工艺补缩筋且修整好的叶片蜡模组合成模组；6)对模组进行定向柱晶/单晶铸造生产以下工艺流程：制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割等。7)在切割时利用线切割或砂轮切割去除增加的工艺补缩筋，并打磨干净。案例2：某四代机高压涡轮工作叶片1)根据叶片尺寸，设计确定相应的工艺补缩筋形状和尺寸，选用扁平状工艺补缩筋，厚度1mm，宽度6mm。工艺补缩筋长度大于叶片上内浇口到缘板的直线距离约5mm。2)制作叶片蜡模上下端内浇口，并与叶片粘结组合；3)在叶片缘板距离叶身最远处(数量4个)粘结工艺补缩筋的一端；4)在叶片上端内浇口粘结工艺补缩筋的另一端，尽量靠近浇口中间厚大部位，工艺补缩筋与叶身之间的距离不小于8mm；5)将带有工艺补缩筋且修整好的叶片蜡模组合成模组；6)对模组进行定向柱晶/单晶铸造生产以下工艺流程：制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割等。7)在切割时利用线切割或砂轮切割去除增加的工艺补缩筋，并打磨干净。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施方式仅限于此，对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本专利技术由所提交的权利要求书确定专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，其特征在于：在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋(3)一端粘接在叶片上端内浇口(1)上，工艺补缩筋(3)另一端粘接在距离叶身最远的缘板边角处，工艺补缩筋平行于叶身设置，工艺补缩筋与缘板连接处预留切割段，切割段宽度及厚度大于或等于工艺补缩筋的宽度及厚度，工艺补缩筋呈弧线状不拉直紧绷；然后经制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割完成定向凝固柱晶及单晶叶片的铸造。

【技术特征摘要】
1.一种定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，其特征在于：在进行叶片蜡模修整组合时，将工艺补缩筋(3)一端粘接在叶片上端内浇口(1)上，工艺补缩筋(3)另一端粘接在距离叶身最远的缘板边角处，工艺补缩筋平行于叶身设置，工艺补缩筋与缘板连接处预留切割段，切割段宽度及厚度大于或等于工艺补缩筋的宽度及厚度，工艺补缩筋呈弧线状不拉直紧绷；然后经制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割完成定向凝固柱晶及单晶叶片的铸造。2.根据权利要求1所述的定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，其特征在于，具体步骤如下：1)根据叶片尺寸，确定相应的工艺补缩筋形状和尺寸；2)制作叶片蜡模上下端内浇口，并与叶片粘结组合；3)将在叶片缘板距离叶身最远处与工艺补缩筋一端粘结；4)在叶片上端内浇口粘结工艺补缩筋的另一端；5)将带有工艺补缩筋且修整好的叶片蜡模组合成模组；6)经过制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳、热处理、切割完成定向凝固柱晶及单晶叶片的铸造。3.根据权利要求2所述的定向凝固柱晶及单晶叶片铸造方法，其特征在于：切割时利用线切割或砂轮切割去除增加的工艺补缩筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：董茵，常涛岐，李琳，马成，陈杰，
申请(专利权)人：中航动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61