一种二次取向控制单晶高温合金铸件突变截面杂晶缺陷的方法技术

本发明专利技术提供了一种二次取向控制单晶高温合金铸件突变截面杂晶缺陷的方法，涉及单晶高温合金铸件的制备技术领域。本发明专利技术根据单晶高温合金铸件容易出现杂晶的突变截面的位置、形状及其在炉体中的摆放位置，通过控制二次枝晶取向相对于突变截面的生长方向，可有效缩短叶身枝晶分支生长至突变截面边角处的时间，从而有效抑制叶片突变截面边角由于过冷形核而产生的杂晶。与现有技术相比，本发明专利技术工艺简单易行，无需添加新设备及改装原有定向凝固设备，且不会引入其他凝固缺陷，也不会影响后续热处理，且能大幅度提高单晶高温合金铸件的成品率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种二次取向控制单晶高温合金铸件突变截面杂晶缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及单晶高温合金铸件的制备
，具体涉及一种二次取向控制单晶高温合金铸件突变截面杂晶缺陷的方法。

技术介绍

[0002]单晶高温合金叶片是航空发动机的关键部件，随着发动机服役条件更加苛刻、推重比及工作温度不断提高，对单晶高温合金叶片的承温能力和使用性能提出了更高要求。单晶涡轮叶片朝着高难熔元素合金化、尺寸大型化和结构复杂化的方向发展，以满足先进航空发动机的发展要求。具体来说，新型单晶高温合金中添加了大量的W、Ta等难熔元素和Re、Ru等稀贵金属元素，造成了单晶高温合金铸造过程中容易产生杂晶等缺陷。此外，为了增强气冷效果以降低单晶叶片承受的实际温度，新型单晶涡轮叶片外形复杂、截面形状多变，内部为空心多通道气冷结构，如此复杂的内、外部结构进一步诱发单晶制备过程中缺陷的形成倾向增加。尤其在叶身与缘板的连接处横截面突然出现大幅度扩张，此处的枝晶生长呈现出复杂的三维生长模式，在此过程中缘板边角经常出现凝固界面前沿的液体为过冷状态、温度梯度为负的状况，杂晶等缺陷的形成倾向很大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次取向控制单晶高温合金铸件突变截面杂晶缺陷的方法，包括以下步骤：提供单晶铸件模壳；所述单晶铸件模壳包括引晶段；所述引晶段内预置有刚玉管；在[001]取向籽晶的任一端面标记二次枝晶取向，得到标记籽晶；将所述标记籽晶按预定的角度置于所述刚玉管中，得到预置特定三维取向籽晶的模壳；所述标记籽晶的放置角度的确定方法包括：根据单晶高温合金铸件形状突变截面的结构、尺寸及位置，结合枝晶分支生长最短路径原则确定得到二次枝晶取向相对于形状突变截面的生长方向；向所述预置特定三维取向籽晶的模壳内浇铸高温合金熔体，进行定向凝固，得到单晶高温合金铸件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刚玉管的内径为6.96～11.98mm；所述刚玉管的长度为30～45mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述[001]取向籽晶的获取方法包括：测定籽晶用单晶试棒的取向，定向切取[001]取向籽晶。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述[001]取...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文超，曹凯莉，郭敏，黄太文，苏海军，刘林，张军，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：