一种镍基钛合金涡轮浇注工艺制造技术

本发明专利技术涉及镍基钛合金航空涡轮的技术领域，具体而言，公开了一种镍基钛合金涡轮浇注工艺包括以下步骤：S1，将镍基钛合金铸锭放入真空自耗电弧炉的坩埚中进行真空熔炼，得到镍基钛合金熔液；S2，浇注前对模具需进行预热；S3，将得到的镍基钛合金熔液浇注到处于旋转状态的模具中；S4，浇注完成后，得到的铸件需随炉冷却2h，待铸件冷却至350℃以下出炉；S5，出炉后进行清理型芯，对铸件进行打磨、探伤、真空退火和喷砂处理。其减少了涡轮在浇注中欠铸、冷隔情况的出现，提高了产品合格率、减少了生产成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基钛合金涡轮浇注工艺


[0001]本专利技术涉及镍基钛合金航空涡轮的
，具体而言，涉及一种镍基钛合金涡轮浇注工艺。

技术介绍

[0002]由于镍基合金中可以溶解10多种合金元素，且能保持较好的组织稳定性，从上世纪50年代开始,镍基钛合金就广泛用于航空航天领域。比如航空构架、太空飞行器、喷气式发动机和导弹发动机的关键零部件制造等。
[0003]由于涡轮本身的形状机构复杂，在一个涡轮的圆周上阵列有若干个用于安装涡轮叶片榫齿的凹槽，涡轮浇注的浇口一般选择在涡轮的几何中心，由于从浇口到涡轮边缘具有一定的距离，熔液在流动过程中逐渐降温凹槽的存在加大了涡轮一次浇注成型的难度，在镍基钛合金涡轮的铸造过程中，涡轮的边缘往往存在裂纹、冷隔、欠铸、铸瘤的铸造缺的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种镍基钛合金涡轮浇注工艺，其减少了涡轮在浇注中欠铸、冷隔情况的出现。
[0005]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
[0006]一种镍基钛合金涡轮浇注工艺包括以下步骤：S1，将镍基钛合金铸锭放入真空自耗电弧炉的坩埚中进行真空熔炼，得到镍基钛合金熔液；S2，浇注前对模具需进行预热；S3，将得到的镍基钛合金熔液浇注到处于旋转状态的模具中；S4，浇注完成后，得到的铸件需随炉冷却2h，待铸件冷却至350℃以下出炉；S5，出炉后进行清理型芯，对铸件进行打磨、探伤、真空退火和喷砂处理。
[0007]进一步地，在S4中浇注后铸件需保温2.5h。
[0008]进一步地，在S3中浇注采用底注式浇注系统。
[0009]进一步地，在S2中的模具各个方向的缩尺均为0.8％。
[0010]进一步地，在S1中真空自耗电弧炉的熔炼电流为16kA，熔炼电压为40V。
[0011]进一步地，在S3中离心转速为280转/分钟。
[0012]进一步地，在S2中浇注前对模具需进行预热到1090℃
‑
1110℃。
[0013]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0014]1.加快了高温熔液在模具型腔内流动的速度、缩短了熔液流动的时间，使得从浇口到型腔边缘的熔液温度差异小，型腔各处的熔液处于同一的冷却条件下，消除了一定欠铸情况的出现。
[0015]2.在离心力的作用下，阻止了熔液的回流，消除了因为熔液回流而产生的冷隔，提高了涡轮浇注的产品合格率，减少了生产成本。
具体实施方式
[0016]本专利技术提供一种镍基钛合金涡轮浇注工艺，包括以下步骤：S1，将镍基钛合金铸锭放入真空自耗电弧炉的坩埚中进行真空熔炼，在S1中真空自耗电弧炉的熔炼电流为16kA，熔炼电压为40V，在1500
‑
1600℃的温度下得到镍基钛合金熔液。
[0017]S2，浇注前对模具需进行预热到1090℃
‑
1110℃，增加熔液在模具型腔内的流动性，为后续的浇注提供有利条件。在浇注成型中，双重缩尺是其具有的独有特征，同时也是铸件尺寸的重要影响因素，所以在进行工艺设计，需要充分考虑收缩成型的问题；消除模具和镍基钛合金熔液之间的温差环境，增加镍基钛合金涡轮的尺寸精度。在本专利技术中，前期通过机加工制造涡轮铸件所需要的模具时，在S2中的模具各个方向的缩尺均为0.8％、给涡轮成型设置一定余量，从一定程度上保证浇注完成、冷却后涡轮成型尺寸达标。
[0018]S3，将得到的镍基钛合金熔液浇注到处于旋转状态的模具中，将模具通过安装板来将模具和离心电机的输出端连接在一起，通过离心电机的转动来带动模具进行离心转动。在S3中离心转速为280转/分钟。将镍基钛合金熔液浇注到模具的型腔中时，模具同时处于旋转状态下，在离心力的作用下将从浇口进入到型腔内熔液快速送至型腔边缘处，加快了高温熔液在模具型腔内流动的速度、缩短了熔液流动的时间，使得从浇口到型腔边缘的熔液温度差异小，型腔各处的熔液处于同一的冷却条件下，消除了一定欠铸情况的出现。同时在离心力的作用下，阻止了熔液的回流，消除了因为熔液回流而产生的冷隔，提高了涡轮浇注的产品合格率，减少了生产成本。
[0019]在S3中浇注采用底注式浇注系统，熔液从模具型腔的下方注入，有利于涡轮安装顺序凝固的原则进行冷却、凝固，达到更好补缩效果。S4，浇注完成后，得到的铸件需随炉冷却2h，待铸件冷却至350℃以下出炉；在S4中浇注后铸件需保温2.5h。S5，出炉后进行清理型芯，对铸件进行打磨、探伤、真空退火和喷砂处理。
[0020]以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基钛合金涡轮浇注工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1，将镍基钛合金铸锭放入真空自耗电弧炉的坩埚中进行真空熔炼，得到镍基钛合金熔液；S2，浇注前对模具需进行预热；S3，将得到的所述镍基钛合金熔液浇注到处于旋转状态的所述模具中；S4，浇注完成后，得到的铸件需随炉冷却2h，待所述铸件冷却至350℃以下出炉；S5，出炉后进行清理型芯，对所述铸件进行打磨、探伤、真空退火和喷砂处理。2.根据权利要求1所述的镍基钛合金涡轮浇注工艺，其特征在于，在所述S4中浇注后所述铸件需保温2.5h。3.根据权利要求1所述的镍基钛合金涡轮浇注工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆华，
申请(专利权)人：四川三鑫南蕾气门座制造有限公司，
类型：发明
国别省市：