包括脱氧芯的模具组件和制造其的方法技术

本发明专利技术涉及包括脱氧芯的模具组件和制造其的方法。具体而言，一种用于形成具有限定在其中的内部通路(82)的构件(80)的模具组件(301)包括限定其中的模腔(304)的模具(300)，以及关于模具定位的脱氧芯(310)。脱氧芯包括内壁(321)，其在脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔(332)。密封的芯腔具有大致降低的氧含量，且脱氧芯的一部分(315)定位在模腔内，使得脱氧芯的该部分的内壁在构件在模具组件中形成时限定内部通路。

Die assembly including deoxidation core and method for manufacturing the same

The present invention relates to a die assembly including a deoxidation core and a method of making the same. In particular, a die assembly (301) for forming a component (82) having an inner passageway (80) defined therein includes a die (300) defining a die (304) therein, and a deoxidation core (310) for positioning the die. The deoxidation core includes an inner wall (321) that defines at least a portion of the sealed core cavity (332) in the deoxidation core. The sealed core cavity has a substantially reduced oxygen content, and a portion (315) of the deoxidation core is positioned in the die cavity so that the inner wall of the part of the deoxidation core defines an internal passageway when the member is formed in the mold assembly.

【技术实现步骤摘要】
包括脱氧芯的模具组件和制造其的方法
本公开内容的领域大体上涉及具有限定在其中的内部通路的构件，并且更具体地涉及使用中空芯形成此构件。
技术介绍
一些构件需要限定在其中的内部通路，例如，以便执行预期的功能。例如但不作为限制，一些构件(诸如燃气涡轮的热气路构件)受到高温。至少一些这样的构件具有限定在其中的内部通路以接收冷却流体流，使得构件能够更好经受高温。对于另一个示例，但不作为限制，一些构件在与另一个构件的对接处受到摩擦。至少一些这样的构件具有限定在其中的内部通路以接收润滑剂流而便于减小摩擦。具有限定在其中的内部通路的至少一些已知的构件在模具中形成，其中陶瓷材料的芯在模腔内在针对内部通路选择的位置处延伸。在熔化的金属合金引入陶瓷芯周围的模腔中且冷却以形成构件之后，陶瓷芯除去(诸如通过化学浸出)以形成内部通路。然而，至少一些已知的陶瓷芯是易碎的，导致芯在无破坏的情况下生产和处理是困难且昂贵的。此外，用于形成这样的构件的一些模具由熔模铸造形成。然而，至少一些已知的陶瓷芯缺乏足够的强度来可靠地经受用来形成用于熔模铸造过程的模型的材料(诸如但不限于蜡)的注入。此外，用来硬化熔模铸造模具的烘烤过程倾向于加速与模具和芯组件相关联的任何金属构件的氧化，在一些应用中负面地影响氧化的表面的后续性能。此外，从铸造构件有效移除至少一些陶瓷芯是困难且耗时的，尤其是对于但不限于芯的长度与直径的比率较大和/或芯大致非线性的构件。备选地或另外地，具有限定在其中的内部通路的至少一些已知的构件首先形成为没有内部通路，且内部通路在后续过程中形成。例如，至少一些已知的内部通路通过将通路钻到构件中来形成，诸如但不限于，使用电化学钻孔过程。然而，至少一些这样的钻孔过程相对耗时且昂贵。此外，至少一些这样的钻孔过程不可产生某些构件设计所需的内部通路弯曲。
技术实现思路
一方面，提供了一种用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的模具组件。模具组件包括限定其中的模腔的模具，以及关于模具定位的脱氧芯。脱氧芯包括内壁，其在脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔。密封的芯腔具有大致降低的氧含量，且脱氧芯的一部分定位在模腔内，使得脱氧芯的该部分的内壁在构件在模具组件中形成时限定内部通路。另一方面，提供了一种制造用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的模具组件的方法。该方法包括关于模具定位脱氧芯。脱氧芯包括内壁，其在脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔。脱氧芯的一部分定位在模具的腔内，使得脱氧芯的该部分的内壁在构件在模具组件中形成时限定内部通路。该方法还包括烘烤具有关于其定位的脱氧芯的模具。密封的芯腔具有大致降低的氧含量，使得内壁的氧化被抑制。技术方案1.一种用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的模具组件，所述模具组件包括：限定其中的模腔的模具；以及关于所述模具定位的脱氧芯，所述脱氧芯包括内壁，所述内壁在所述脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔，其中：所述密封的芯腔具有大致降低的氧含量，且所述脱氧芯的一部分定位在所述模腔内，使得所述脱氧芯的所述部分的所述内壁在所述构件在所述模具组件中形成时限定所述内部通路。技术方案2.根据技术方案1所述的模具组件，其中，所述脱氧芯还包括从第一端延伸至第二端的中空结构、接近所述第一端联接至所述中空结构的第一密封塞以及接近所述第二端联接至所述中空结构的第二密封塞。技术方案3.根据技术方案2所述的模具组件，其中，所述中空结构由选择成具有高于所述构件的铸造温度的熔点的第一材料形成。技术方案4.根据技术方案3所述的模具组件，其中，所述第一材料为钛基材料、钽基材料和铌基材料中的至少一者。技术方案5.根据技术方案2所述的模具组件，其中，所述第一密封塞和所述第二密封塞中的至少一者焊接至所述中空结构。技术方案6.根据技术方案2所述的模具组件，其中，所述第一密封塞和所述第二密封塞中的至少一者钎焊至所述中空结构。技术方案7.根据技术方案1所述的模具组件，其中，所述密封的芯腔填充有大致惰性气体。技术方案8.根据技术方案1所述的模具组件，其中，所述密封的芯腔排空到至少部分真空压力。技术方案9.一种制造用于形成具有限定在其中的内部通路的构件的模具组件的方法，所述方法包括：关于模具定位脱氧芯，其中：所述脱氧芯包括内壁，所述内壁在所述脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔，且所述脱氧芯的一部分定位在所述模具的腔内，使得所述脱氧芯的所述部分的内壁在所述构件在所述模具组件中形成时限定所述内部通路；以及烘烤所述模具，所述模具具有关于其定位的所述脱氧芯，其中所述密封的芯腔具有大致降低的氧含量，使得所述内壁的氧化被抑制。技术方案10.根据技术方案9所述的方法，其中，定位所述脱氧芯包括定位还包括从第一端延伸至第二端的中空结构、接近所述第一端联接至所述中空结构的第一密封塞以及接近所述第二端联接至所述中空结构的第二密封塞的所述脱氧芯。技术方案11.根据技术方案10所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位还包括由选择成具有高于所述构件的铸造温度的熔点的第一材料形成的所述中空结构的所述脱氧芯。技术方案12.根据技术方案11所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位包括为钛基材料、钽基材料和铌基材料中的至少一者的所述第一材料的所述脱氧芯。技术方案13.根据技术方案10所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位还包括焊接至所述中空结构的所述第一密封塞和所述第二密封塞中的至少一者的所述脱氧芯。技术方案14.根据技术方案10所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位还包括钎焊至所述中空结构的所述第一密封塞和所述第二密封塞中的至少一者的所述脱氧芯。技术方案15.根据技术方案9所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位还包括填充有大致惰性气体的所述密封的芯腔的所述脱氧芯。技术方案16.根据技术方案9所述的方法，其中，定位所述脱氧芯还包括定位还包括排空到至少部分真空压力的所述密封的芯腔的所述脱氧芯。技术方案17.根据技术方案9所述的方法，其中，烘烤具有关于其定位的所述脱氧芯的所述模具包括使具有关于其定位的所述脱氧芯的所述模具在大约30分钟至大约120分钟的范围中的持续时间内受到大约870℃(1600℉)至大约1095℃(2000℉)的范围中的温度。技术方案18.根据技术方案9所述的方法，其中，所述方法还包括使所述模具组件受到所述构件的铸造温度，其中所述铸造温度去耦所述中空结构与所述第一密封塞和所述第二密封塞中的至少一者之间的结合。技术方案19.根据技术方案9所述的方法，其中，所述方法还包括在烘烤具有关于其定位的所述脱氧芯的所述模具之后从所述脱氧芯移除所述第一密封塞。技术方案20.根据技术方案9所述的方法，其中，所述方法还包括在烘烤具有关于其定位的所述脱氧芯的所述模具之后从所述脱氧芯移除所述第二密封塞。附图说明图1为示例性旋转机械的示意图；图2为用于图1中所示的旋转机械的示例性构件的示意性透视图；图3为用于制造图2中所示的构件的示例性模具组件的示意性透视图，模具组件包括关于模具定位的脱氧芯；图4为沿图3中所示的线4-4截取的用于图3中所示的模具组件的示例性脱氧芯的示意性截面；图5为示例性中空结构在形成图3中所示的脱氧芯的第一示例性过程期间的第一阶段的示意性截面；图6为图5的示例性中空结构在形成图3中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成具有限定在其中的内部通路(82)的构件(80)的模具组件(301)，所述模具组件包括：限定其中的模腔(304)的模具(300)；以及关于所述模具定位的脱氧芯(310)，所述脱氧芯包括内壁(321)，所述内壁在所述脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔(332)，其中：所述密封的芯腔具有大致降低的氧含量，且所述脱氧芯的一部分(315)定位在所述模腔内，使得所述脱氧芯的所述部分的所述内壁在所述构件在所述模具组件中形成时限定所述内部通路。

【技术特征摘要】
2015.12.17 US 14/9726451.一种用于形成具有限定在其中的内部通路(82)的构件(80)的模具组件(301)，所述模具组件包括：限定其中的模腔(304)的模具(300)；以及关于所述模具定位的脱氧芯(310)，所述脱氧芯包括内壁(321)，所述内壁在所述脱氧芯内至少部分地限定密封的芯腔(332)，其中：所述密封的芯腔具有大致降低的氧含量，且所述脱氧芯的一部分(315)定位在所述模腔内，使得所述脱氧芯的所述部分的所述内壁在所述构件在所述模具组件中形成时限定所述内部通路。2.根据权利要求1所述的模具组件，其特征在于，所述脱氧芯还包括从第一端(311)延伸至第二端(313)的中空结构(320)、接近所述第一端联接至所述中空结构的第一密封塞(324)以及接近所述第二端联接至所述中空结构的第二密封塞(326)。3.根据权利要求2所述的模具组件，其特征在于，所述中空结构由选择成具有高于所述构件的铸造温度的熔点的第一材料(322)形成。4.根据权利要求1所述的模具组件，其特征在于，所述密封的芯腔填充有大致惰性气体。5.根据权利要求1所述的模具组件，其特征在于，所述密封的芯腔排空到至少部分真空压力。6.一种制造用于形成具有限定在其中的内部通路(82)的构件(80)的模具组件(301)的方法(900)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD阿内特，JL莫罗索，TM摩尔斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US