本发明专利技术的目的在于提供一种陶瓷型芯组合工艺，具体步骤为：a、制备分体陶瓷型芯素坯，在分体陶瓷型芯素坯上预留相应的工艺孔，工艺孔是贯穿分体陶瓷型芯的通孔，为“帽型”结构，其截面为“T”型，其中横截面积较大的孔为孔座，横截面积较小的孔为安装孔；b、将分体陶瓷型芯素坯进行烧结制成成品分体陶瓷型芯；c、将连接件从工艺孔分别插入两个分体陶瓷型芯之间，该连接件成为整体陶瓷型芯中的一部分，通过该部分对各分体陶瓷型芯进行连接，然后在孔座外侧注入封严粘接剂，把孔座进行封严处理，从而使两个分体陶瓷型芯连接在一起，最终，制得整体陶瓷型芯。该方法通过简单的连接工艺制备复杂结构陶瓷型芯，满足复杂结构空心叶片制备需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金
，特别涉及陶瓷型芯制备工艺。
技术介绍
航空发动机最关键的热端部件是涡轮叶片，为了提高热效率，涡轮叶片前进气温度越来越高，但该温度已远超过材料本身的熔点，因此必须采用冷却技术，即叶片为空心结构。空心叶片的冷却效果与叶片的气冷结构有密切关系，为了追求更高的气体冷却效果，叶片的空心结构也越来越复杂，在这个冷却结构中存在纵横交错的换热肋、扰流柱及各种沟槽结构等。复杂空心结构采用陶瓷型芯来形成，但由于陶瓷型芯结构的复杂性使其制备难度加大，将复杂陶瓷型芯分解成简单陶瓷型芯会大大降低陶瓷型芯的制备难度，但如何将简单陶瓷型芯组合起来并保持陶瓷型芯具有整体陶瓷型芯的性能是实际生产中的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过简单的连接工艺制备复杂结构陶瓷型芯，满足复杂结构空心叶片制备需求。本专利技术一种陶瓷型芯组合工艺，其特征在于，具体工艺路线为:a、首先制备分体陶瓷型芯素坯，在分体陶瓷型芯素坯上预留相应的工艺孔2，工艺孔2是贯穿分体陶瓷型芯I的通孔，为“帽型”结构，其截面为“T”型(见图1)，其中横截面积较大的孔为孔座21，横截面积较小的孔为安装孔22，优选的“帽型”结构见图3或图4，其中孔座21为圆柱形通孔，安装孔22为圆柱形通孔或长方形通孔；b、将分体陶瓷型芯素坯进行烧结制成成品分体陶瓷型芯I ;C、将连接件3的一端插入一个分体陶瓷型芯I的工艺孔2，其端头在孔座21内，连接件3的另一端插入另一个分体陶瓷型芯I的工艺孔2 (连接件3的两个端头不得穿过孔座21而露出分体陶瓷型芯1，该连接件3成为整体陶瓷型芯中的一部分，通过该部分对各分体陶瓷型芯I进行连接)，然后在两个分体陶瓷型芯I的孔座21外侧分别注入封严粘接剂(如图2，其中5为封严粘结剂形成的封严帽)，把孔座21进行封严处理，从而使两个分体陶瓷型芯I连接在一起，最终，制得整体陶瓷型芯。本专利技术工艺中，所述孔座21高度h的取值范围是:1/3B彡h彡2/3B，其中B为孔座21所在分体陶瓷型芯I的厚度。本专利技术工艺中，连接件3的外壁与安装孔22的内壁间留有0.1-0.3毫米的间隙。本专利技术工艺中，分体陶瓷型芯I采用二氧化硅基材料制备，增塑剂采用石蜡基增塑剂。本专利技术工艺中，分体陶瓷型芯I的烧结温度为1180-1260°c，烧结时间6_10小时。本专利技术工艺中，所述连接件3为石英管或石英片，采用高纯石英玻璃制备，其中S12含量为99.9% -100%，Na、K离子含量0-50PPM ;连接件3的长度为1_10毫米，石英管直径Φ2为0.5-2毫米，石英片宽度a为1-3毫米，石英片厚度b为1_3毫米，孔座21的直径Φ1为Φ2或a的尺寸的1.5-3倍。本专利技术工艺中，封严粘接剂采用氧化铝粉与硅溶胶的混合物，氧化铝粉的粒度为300-600目，氧化铝与硅溶胶的质量比为3.2-3.8:1。本专利技术工艺中，所用封严粘结剂的固化温度为200C -500C，固化时间10-30分钟。【附图说明】图1分体陶瓷型芯素坯结构示意图(其中1、分体陶瓷型芯；2、工艺孔；21、孔座；22、安装孔)。图2连接件连接两个分体陶瓷型芯示意图(其中3、连接件，4、封严帽)。图3帽型结构⑴示意图。图4帽型结构⑵示意图。【具体实施方式】实施例1首先制备分体陶瓷型芯素坯，分体陶瓷型芯采用二氧化硅基材料(75% Si02+25%ZrS14)制备，增塑剂采用石蜡基增塑剂(95%石蜡+5%蜂蜡)；在分体陶瓷型芯素坯上预留相应的工艺孔2，工艺孔2设计成“帽型”结构，其中横截面积较大的孔为孔座21，横截面积较小的孔为安装孔22，具体见图1、2、3，图2中上、下孔座21的高度h分别为所在分体陶瓷型芯I厚度的1/3 ；分体陶瓷型芯I的烧结温度为1180°C，烧结时间6小时；将一个连接件3分别插入两个分体陶瓷型芯I的工艺孔2进行连接，该连接件3成为整体陶瓷型芯中的一部分，通过多个连接件3将各个分体陶瓷型芯I连接在一起，最终制得整体陶瓷型芯。连接件3的外壁与安装孔22内壁间需留0.1毫米的间隙；连接件3采用石英玻璃管，石英玻璃管由高纯石英玻璃制成，其中S12含量99.9% -100%, Na、K离子含量0-50PPM，石英玻璃管直径Φ2为0.5晕米；在孔座21外侧注入封严粘接剂，把孔座21进行封严处理，所形成的封严帽4的直径Φ1为I毫米；封严粘接剂采用氧化铝粉与硅溶胶的混合物，氧化铝粉的粒度为300目，氧化铝与硅溶胶的质量比为3.2:1 ;封严粘结剂的固化温度20°C，固化时间10分钟。实施例2首先制备分体陶瓷型芯素坯，分体陶瓷型芯采用二氧化硅基材料(80% Si02+20%ZrS14)制备，增塑剂采用石蜡基增塑剂(85%石蜡+15%蜂蜡)；在分体陶瓷型芯素坯上预留相应的工艺孔2，工艺孔2设计成“帽型”结构，如图4所示，其中横截面积较大的圆柱形通孔为孔座21，横截面积较小的长方形通孔为安装孔22，上、下孔座21的高度分别为所在分体陶瓷型芯I厚度的2/3 ;分体陶瓷型芯I的烧结温度为1260°C，烧结时间10小时；将一个连接件3分别插入两个分体陶瓷型芯I的工艺孔2进行连接，该连接件3成为整体陶瓷型芯中的一部分，连接件3的外壁需与安装孔22的内壁间留有空隙；连接件3采用石英玻璃片，由高纯石英玻璃制成，其中S12含量99.9% -100%,Na,K离子含量0-50PPM，石英片宽度a为2毫米，厚度b为I毫米，长度为10毫米；在孔座21外侧注入封严粘接剂，把孔座21进行封严处理，封严帽4的直径Φ I为4毫米；封严粘接剂采用氧化铝粉与硅溶胶的混合物，氧化铝粉的粒度为600目，氧化铝与硅溶胶的质量比为3.8:1 ;封严粘结剂当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种陶瓷型芯组合工艺，其特征在于，具体工艺路线为：a、首先制备分体陶瓷型芯素坯，在分体陶瓷型芯素坯上预留相应的工艺孔（2），工艺孔（2）是贯穿分体陶瓷型芯（1）的通孔，为“帽型”结构，其截面为“T”型，其中横截面积较大的孔为孔座（21），横截面积较小的孔为安装孔（22）；b、将分体陶瓷型芯素坯进行烧结制成成品分体陶瓷型芯（1）；c、将连接件（3）的一端插入一个分体陶瓷型芯（1）的工艺孔（2），其端头在孔座（21）内，连接件（3）的另一端插入另一个分体陶瓷型芯（1）的工艺孔（2），然后在两个分体陶瓷型芯（1）的孔座（21）外侧分别注入封严粘接剂，把孔座（21）进行封严处理，从而使两个分体陶瓷型芯（1）连接在一起，最终，制得整体陶瓷型芯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖久寒，姜卫国，李凯文，李冬，楼琅洪，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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