一种带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法技术

本发明专利技术一种带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法，首先制备与空心涡轮叶片内部的多个主冷却通道相对应的多个氧化铝陶瓷型芯；然后制备相邻两个氧化铝陶瓷型芯之间的冲击孔芯，其中冲击孔芯中心为钼丝，表面为陶瓷层；将冲击孔芯和多个氧化铝陶瓷型芯进行组合装配，并置于空心涡轮叶片的蜡模模具中，然后向蜡模模具的型腔中注蜡、待蜡凝固后分离蜡模模具，在蜡型表面喷涂陶瓷浆料制备陶瓷型壳，经化蜡、焙烧后，制得含有型芯和型壳结构的陶瓷铸型；向陶瓷铸型中浇注高温金属液，待金属液凝固后，清除陶瓷铸型，得到包括多个主冷却通道和冲击孔结构的空心涡轮叶片。本发明专利技术主要用于解决熔模铸造过程中冲击孔芯难以成型或强度不足、成芯率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于熔模铸造
，具体涉及，其适用于现有熔模铸造成型率低的冲击孔结构及其它复杂、细小及异形结构。
技术介绍
熔模铸造是一种适用于制造含有复杂几何结构特征的金属零件的一种方法，因此在空心涡轮叶片制造领域得到了普遍应用。熔模铸造中多采用注射成型法制备陶瓷型芯，但是在制备型芯中的复杂的细小结构特征时，模具型腔的制造非常困难，另外在成型过程中陶瓷粉末的良好流动性是以加入大量的有机粘接剂为基础的，在后续的烧结脱脂过程中容易造成型芯特别是细小结构特征的开裂。此外，在熔模铸造中注蜡、脱蜡和浇注熔融金属过程中，陶瓷铸型中型芯的细小结构特征在熔融石蜡和金属液冲击力、热应力和其它作用力下，容易因强度不足而断裂，最终影响叶片制造的成功率。针对陶瓷型芯细小结构特征难以成型或强度低、容易断裂的问题，当前的一种解决方法是采用耐高温金属钨、钽、钥、铌等丝材或板材代替陶瓷型芯中细小结构特征，以增强细小结构的机械强度，并通过化学气象沉积、物理气象沉积、等离子喷涂、电泳或者溶胶-凝胶法在金属表面制备陶瓷涂层，以阻碍浇注叶片时金属材料向叶片高温熔融液体中溶解。上述方法为熔模铸造过程中陶瓷模具型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先通过注射成型法制备与空心涡轮叶片内部多个主冷却通道相对应的多个氧化铝陶瓷型芯，其中，至少有两个相邻的氧化铝陶瓷型芯上均包含了装配冲击孔芯的凹槽结构；2)制备冲击孔芯的树脂模具，并将钼丝置于树脂模具中，接下来将有机物溶于去离子水中制成预混液，随后在预混液中加入陶瓷粉末制成陶瓷浆料，灌注前向陶瓷浆料中加入引发剂和催化剂，并混合均匀；3)将加入引发剂和催化剂的陶瓷浆料灌注入冲击孔芯的树脂模具中，填充树脂模具壳体内壁与钼丝之间的孔道区域，在陶瓷浆料原位固化后制得中心为钼丝表面为陶瓷的冲击孔芯坯体，再依次经干燥、加热脱脂、烧结后...

【技术特征摘要】
1.一种带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)首先通过注射成型法制备与空心涡轮叶片内部多个主冷却通道相对应的多个氧化铝陶瓷型芯，其中，至少有两个相邻的氧化铝陶瓷型芯上均包含了装配冲击孔芯的凹槽结构； 2)制备冲击孔芯的树脂模具，并将钥丝置于树脂模具中，接下来将有机物溶于去离子水中制成预混液，随后在预混液中加入陶瓷粉末制成陶瓷浆料，灌注前向陶瓷浆料中加入引发剂和催化剂，并混合均匀； 3)将加入引发剂和催化剂的陶瓷浆料灌注入冲击孔芯的树脂模具中，填充树脂模具壳体内壁与钥丝之间的孔道区域，在陶瓷浆料原位固化后制得中心为钥丝表面为陶瓷的冲击孔芯坯体，再依次经干燥、加热脱脂、烧结后制得由钥丝和陶瓷复合的冲击孔芯； 4)将由钥丝和陶瓷复合的冲击孔芯与步骤I)制备的多个氧化铝陶瓷型芯进行组合装配，并置于空心涡轮叶片的蜡模模具中，然后向蜡模模具的型腔中注蜡、待型腔中的蜡凝固后分离蜡模模具，在蜡型表面涂挂陶瓷浆料制备陶瓷型壳，经化蜡、焙烧工艺后，制得含有型芯和型壳结构的陶瓷铸型； 5)向步骤4)制得的陶瓷铸型中浇注熔融高温金属液，待金属液冷却凝固成型后，清除陶瓷铸型、多个氧化铝陶瓷型芯以及冲击孔芯，得到包括多个主冷却通道和冲击孔结构的空心涡轮叶片。2.根据权利要求1所述的带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于，空心涡轮叶片内部至少有两个相邻的主冷却通道之间设有冲击孔。3.根据权利要求1所述的带有冲击孔结构的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于，陶瓷粉末为氧化铝陶瓷粉末。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李涤尘，田国强，鲁中良，苗恺，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61