用于单晶叶片的浇注系统及单晶叶片成型用蜡树结构技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于单晶叶片的浇注系统及单晶叶片成型用蜡树结构，其中用于单晶叶片的浇注系统包括用于注浇的进浇机构、用于支撑进浇机构并分散高温合金熔液流量的支撑机构以及用于承托支撑机构的底盘，底盘与进浇机构之间设置用于单晶叶片成型的叶片模壳及选晶器；选晶器上对称设置多个叶片模壳，叶片模壳的顶端连通进浇机构。该用于单晶叶片的浇注系统，选晶器上对称设置有多个叶片模壳，一方面可以在不增加浇注单元数量的情况下灵活排布叶片，提供多种浇注方案；并能够有效地利用内层空间结构来排布叶片，空间利用率高；另一方面，节约了选晶器的数量，节省成本。

Gating system for single crystal blade and wax tree structure for forming single crystal blade

The utility model discloses a gating system for single crystal blades and a structure of a single crystal vane structure. The gating system for single crystal blades includes a pouring mechanism for injection casting, a supporting mechanism for supporting a pouring mechanism and dispersing the flux of the molten liquid of a high-temperature alloy, and a chassis for a supporting support mechanism. A blade mold shell and a crystal separator used for the single crystal blade molding are arranged between the cast-in-place mechanism, and a plurality of blade die shells are arranged symmetrically on the crystal separator, and the top of the blade die shell is connected to the pouring mechanism. In the casting system for single crystal blades, many blade die shells are arranged symmetrically on the crystal separator. On the one hand, the blades can be arranged flexibly without increasing the number of pouring units, and many pouring schemes are provided, and the inner space structure can be effectively used to arrange the blades and the utilization rate of the space is high; on the other hand, it is saved. The number of crystal separator is cost saving.

【技术实现步骤摘要】
用于单晶叶片的浇注系统及单晶叶片成型用蜡树结构
本技术涉及高温合金部件的精密铸造
，特别地，涉及用于单晶叶片的浇注系统。另外，还涉及单晶叶片成型用蜡树结构。
技术介绍
单晶叶片以其优异的高温力学性能成为先进航空发动机涡轮部件的首选，但是工业生产中，单晶高温合金涡轮叶片因多晶、杂晶、取向偏离等缺陷的存在而导致其废品率较高，单晶叶片的生产已成为航空工业的技术瓶颈之一。目前工业生产中，高温合金单晶叶片主要通过选晶法制备，选晶法是制备上述单晶叶片最简单的工艺方法，但现有的选晶法制备高温合金单晶叶片的浇注系统一般采用选晶器与叶片一对一组合，存在着浇注单元排列结构不灵活、空间利用率低、工作量相对较大的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种用于单晶叶片的浇注系统及单晶叶片成型用蜡树结构，以解决现有浇注系统中浇注单元排列结构不灵活、空间利用率低及工作量较大的技术问题。本技术采用的技术方案如下：一种用于单晶叶片的浇注系统，包括用于注浇的进浇机构、用于支撑进浇机构并分散高温合金熔液流量的支撑机构以及用于承托支撑机构的底盘，底盘与进浇机构之间设置用于单晶叶片成型的叶片模壳及选晶器；选晶器上对称设置多个叶片模壳，叶片模壳的顶端连通进浇机构。进一步地，选晶器上对称设置两个叶片模壳。进一步地，叶片模壳通过连接机构固设于选晶器上，连接机构包括设置于叶片模壳下端的连接块以及与连接块、选晶器分别连接的连接通道；连接块、对称的连接通道分别呈倒三角形。进一步地，连接通道的直径为2～10mm。进一步地，选晶器包括引晶段、选晶段、用于连接引晶段与选晶段以及连接选晶段与连接通道的连接段，选晶段为C形。进一步地，选晶段的C形圆弧半径为2～25mm，通道直径为2～10mm。进一步地，选晶器包括引晶段、选晶段、用于连接引晶段与选晶段以及连接选晶段与连接通道的连接段，选晶段为螺旋形，选晶段的螺旋圈半径为2～15mm，通道直径为2～10mm，螺旋圈数为0.5的倍数且取值范围为0.5～3。进一步地，进浇机构包括浇口杯、与浇口杯连接的圆盘，圆盘上设置与浇口杯的下端连接的呈辐射排列的内浇道；支撑机构为安装于浇口杯的底端并固设于底盘上的多根中空支撑管。进一步地，浇口杯的侧壁上设有与内浇道连接的通气管道。进一步地，中空支撑管沿周向均布于底盘上并垂直于底盘。优选的，中空支撑管的直径为5～15mm。作为一个总的专利技术构思，本技术还提供了一种上述用于单晶叶片的浇注系统对应的单晶叶片成型用蜡树结构。本技术具有以下有益效果：本技术用于单晶叶片的浇注系统，选晶器上对称设置有多个叶片模壳，一方面可以在不增加浇注单元数量的情况下灵活排布叶片，提供多种浇注方案；并能够有效地利用内层空间结构来排布叶片，空间利用率高；另一方面，节约了选晶器的数量，节省成本。上述用于单晶叶片的浇注系统还设有支撑机构用来支撑整个浇注系统，能够防止选晶器、叶片模壳等脆弱部分发生断裂；另外，当高温合金熔液填充进入支撑机构时，能够调节浇注系统中整环叶片模壳之间空间内的温度场，有利于平衡热量，有助于晶粒合格率的提高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术优选实施例的用于单晶叶片的浇注系统采用螺旋选晶器的结构示意图；图2是本技术优选实施例的用于单晶叶片的浇注系统采用C形选晶器的结构示意图；图3是本技术优选实施例的用于单晶叶片的浇注系统采用C形选晶器的另一结构示意图；图4是本技术优选实施例的叶片模壳与选晶器结构示意图；图5是本技术优选实施例的支撑机构与叶片模壳分布结构示意图。附图标记说明：1、底盘；2、叶片模壳；3、选晶器；31、引晶段；32、选晶段；33、连接段；4、连接块；5、连接通道；60、浇口杯；61、圆盘；62、内浇道；63、中空支撑管；64、通气管道。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。参照图1、图2、图3、图4，本技术的优选实施例提供了一种用于单晶叶片的浇注系统，包括用于注浇的进浇机构、用于支撑进浇机构并分散高温合金熔液流量的支撑机构以及用于承托支撑机构的底盘1，底盘1与进浇机构之间设置用于单晶叶片成型的叶片模壳2及选晶器3；选晶器3上对称设置多个叶片模壳2，叶片模壳2的顶端连通进浇机构。上述用于单晶叶片的浇注系统，选晶器3上对称设置有多个叶片模壳2，一方面可以在不增加浇注单元数量的情况下灵活排布叶片，提供多种浇注方案；并能够有效地利用内层空间结构来排布叶片，空间利用率高；另一方面，节约了选晶器3的数量，节省成本。上述用于单晶叶片的浇注系统还设有支撑机构用来支撑整个浇注系统，能够防止选晶器3、叶片模壳2等脆弱部分发生断裂；另外，当高温合金熔液填充进入支撑机构时，能够调节浇注系统中整环叶片模壳2之间空间内的温度场，有利于平衡热量，有助于晶粒合格率的提高。优选的，选晶器3上对称设置两个叶片模壳2。上述用于单晶叶片的浇注系统，选晶器3上对称设置两个叶片模壳2，能够在不增加浇注单元数量的情况下增加了所浇注叶片的数量并能够灵活排布叶片；更加有效地利用了内层空间结构，提高空间利用率；对称设置的两个叶片模壳2使进浇更加均匀平衡。优选的，叶片模壳2通过连接机构固设于选晶器3上，连接机构包括设置于叶片模壳2下端的连接块4以及与连接块4、选晶器3分别连接的连接通道5；连接块4、对称的连接通道5分别呈倒三角形。上述用于单晶叶片的浇注系统，连接通道5的作用是使得一组选晶器3可以连接多个叶片模壳2；上述连接通道5是由圆柱形管道组成，对称设置的连接通道5呈倒三角形，此形状对于保证单晶晶粒至关重要。晶粒首先从选晶器3底部开始生长，经选晶器3优选为一个晶粒后，进入连接通道5和连接块4，最后进入叶片模壳2；倒三角形的连接通道5能够有效保证晶粒生长的连续性，防止杂晶晶粒的产生。上述连接块4也设置为倒三角形。优选的，连接通道5的直径为2～10mm。上述连接通道5的直径太大则造成通道温度梯度下降，容易产生新的晶粒造成杂晶出现；直径太小则结构强度不足，容易导致连接通道发生断裂。优选的，参照图2、图3，选晶器3包括引晶段31、选晶段32、用于连接引晶段31与选晶段32以及连接选晶段32与连接通道5的连接段33，选晶段32为C形。螺旋型选晶器由于螺旋通道的特殊三维几何结构导致其内部的温度场非常复杂，在螺旋选晶过程中一次枝晶长出二次枝晶，二次枝晶再长出三次枝晶，如此重复进行，最终完成单晶的选择。但是在一次枝晶长出二次枝晶或者由二次枝晶长出三次枝晶的过程中，由于热流的影响会造成三次枝晶与原来的一次枝晶发生一定的偏离，这就造成了单晶涡轮叶片取向偏离角较大或单晶的取向分散性较大甚至会导致小角度晶界的形成；而C形选晶器结构简单，避免了三维弯曲通道可能造成的单晶取向偏离角和取向分散性较大的缺点。另外，螺旋选晶器复杂的几何结构为工业生产过程中模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，包括用于注浇的进浇机构、用于支撑所述进浇机构并分散高温合金熔液流量的支撑机构以及用于承托所述支撑机构的底盘(1)，所述底盘(1)与所述进浇机构之间设置用于单晶叶片成型的叶片模壳(2)及选晶器(3)；所述选晶器(3)上对称设置多个所述叶片模壳(2)，所述叶片模壳(2)的顶端连通所述进浇机构。

【技术特征摘要】
1.一种用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，包括用于注浇的进浇机构、用于支撑所述进浇机构并分散高温合金熔液流量的支撑机构以及用于承托所述支撑机构的底盘(1)，所述底盘(1)与所述进浇机构之间设置用于单晶叶片成型的叶片模壳(2)及选晶器(3)；所述选晶器(3)上对称设置多个所述叶片模壳(2)，所述叶片模壳(2)的顶端连通所述进浇机构。2.根据权利要求1所述的用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，所述选晶器(3)上对称设置两个所述叶片模壳(2)。3.根据权利要求1或2所述的用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，所述叶片模壳(2)通过连接机构固设于所述选晶器(3)上，所述连接机构包括设置于所述叶片模壳(2)下端的连接块(4)以及与所述连接块(4)、所述选晶器(3)分别连接的连接通道(5)；所述连接块(4)、对称的所述连接通道(5)分别呈倒三角形。4.根据权利要求3所述的用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，所述连接通道(5)的直径为2～10mm。5.根据权利要求3所述的用于单晶叶片的浇注系统，其特征在于，所述选晶器(3)包括引晶段(31)、选晶段(32)、用于连接所述引晶段(31)与所述选晶段(32)以及连接所述选晶段(32)与所述连接通道(5)的连接段(33)，所述选晶段(32)为C形。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉雷，李振锋，张丽，胡玥，梁伟能，雷四雄，
申请(专利权)人：株洲中航动力精密铸造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43