镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法技术

一种镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，将熔模模组浸入到面层涂料中，使面层涂料均匀地涂挂在表面，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，完成面层的制备；再将熔模模组进行背层涂料的涂挂，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，重复此过程若干次，达到所需的陶瓷型壳厚度后，完成背层的制备；最后采用背层涂料进行封浆，并进行干燥，完成封浆层的制备；最后将陶瓷型壳进行脱蜡和高温焙烧处理即得；本发明专利技术首次将木质纤维素作为陶瓷型壳浆料中的添加物，以提升陶瓷型壳的湿坯抗折强度以及型壳透气性，同时还降低了陶瓷型壳的残余强度，使其退让性得到提高。

【技术实现步骤摘要】
镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法
本专利技术涉及的是一种熔模铸造领域的技术，具体是一种镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法。
技术介绍
随着现代航空、航天制造技术的发展，发动机关键热端构件的设计日趋功能集成化和结构整体化，因此，构件的尺寸也趋于大型化。这类铸件除了尺寸较大，还往往具有复杂变截面和大面积薄壁的结构特征。以A380大型客机用高温合金涡轮后机匣为例，其轮廓尺寸接近2m，壁厚1-2mm的薄壁结构占整个铸件面积的80％以上，且存在若干空心支板、吊耳、凸台等复杂结构，其铸造与缺陷控制难度远高于普通的中小尺寸的铸件。陶瓷型壳的性能对于大型铸件的浇注成形至关重要，这是因为：首先，陶瓷型壳在脱蜡前因未经过焙烧，因此强度往往较低，在高温蒸汽脱蜡的条件下，易因蜡模受热膨胀而发生局部开裂，后续数百公斤的金属液充型时，巨大的冲击力和静压力，会使裂纹进一步扩大而发生严重的金属液渗漏问题；其次，在大型铸件浇注过程中，数百至上千公斤的金属液在数十秒内即完成充型，如型壳不能迅速排出气体，铸件内气孔与盲腔处的欠铸无法避免；再次，在凝固冷却过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征在于，将熔模模组浸入到面层涂料中，使面层涂料均匀地涂挂在表面，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，完成面层的制备；再将熔模模组进行背层涂料的涂挂，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，重复此过程若干次，达到所需的陶瓷型壳厚度后，完成背层的制备；最后采用背层涂料进行封浆，并进行干燥，完成封浆层的制备；最后将陶瓷型壳进行脱蜡和高温焙烧处理即得；/n所述的面层涂料，包括：粘结剂、耐火填料以及辅料；/n所述的背层涂料，包括：作为粘结剂的碱性硅溶胶、作为耐火填料的熔融石英粉、作为抗裂剂和造孔剂的木质纤维素、作为矿化剂的煅烧高岭土和二氧化钛以及辅料。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征在于，将熔模模组浸入到面层涂料中，使面层涂料均匀地涂挂在表面，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，完成面层的制备；再将熔模模组进行背层涂料的涂挂，然后对熔模模组进行淋砂、干燥，重复此过程若干次，达到所需的陶瓷型壳厚度后，完成背层的制备；最后采用背层涂料进行封浆，并进行干燥，完成封浆层的制备；最后将陶瓷型壳进行脱蜡和高温焙烧处理即得；
所述的面层涂料，包括：粘结剂、耐火填料以及辅料；
所述的背层涂料，包括：作为粘结剂的碱性硅溶胶、作为耐火填料的熔融石英粉、作为抗裂剂和造孔剂的木质纤维素、作为矿化剂的煅烧高岭土和二氧化钛以及辅料。


2.根据权利要求1所述的镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征是，所述的高温焙烧是指：将包覆陶瓷型壳的大型熔模模组置于高压蒸汽脱蜡釜中进行脱蜡，之后在空气中于850-1000℃下焙烧8-24h，空冷至室温。


3.根据权利要求1所述的镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征是，所述的面层涂料中粘结剂在面层涂料中的比例为17-30wt.％；耐火粉料为69.7-82.7wt.％。


4.根据权利要求1或3所述的镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征是，所述的面层涂料，针对高温合金大型铸件的铸造需求，以碱性硅溶胶作为粘结剂，以锆英粉为耐火填料，以铝酸钴为表面晶粒细化剂。


5.根据权利要求3所述的镍基高温合金大型铸件精密铸造用陶瓷型壳制备方法，其特征是，所述的面层涂料中的辅料包括润湿剂、消泡剂、防腐剂，其重量比例为1:1:1，总和占面层涂料中的比例为0.3wt.％。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，孙宝德，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31