一种燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺制造技术

技术编号:37785383 阅读:20 留言:0更新日期:2023-06-09 09:15
本发明专利技术提供了一种燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺,其特征在于:首先制备水冷底盘蜡模与固定框架蜡模,将框架蜡模固定在水冷底盘蜡模上,然后将叶片蜡模固定在固定框架蜡模上,再将螺旋选晶器或籽晶蜡模与叶片蜡模下端相连,组合好浇道后,将整个模组进行精密铸造涂料撒砂制壳,模壳制备完成后进行脱蜡、烧结,最后将模壳的部分固定框架结构切除,得到燃机单晶涡轮叶片模壳。该工艺可防止叶片蜡模在组合及随后的制壳过程中螺旋选晶器或籽晶上方引晶条受力断裂,同时还能够保证单晶叶片定向凝固生长不受影响。凝固生长不受影响。凝固生长不受影响。

【技术实现步骤摘要】
一种燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺


[0001]本专利技术属于高温合金铸造领域,特别属于燃机单晶叶片模壳制备领域。

技术介绍

[0002]高温合金叶片广泛应用于制造舰船及地面工业燃气轮机,随着燃机效率的不断提高,涡轮进口温度不断提高,要求叶片具有更高的承温能力。由于单晶叶片消除了横向晶界而具有良好的抗高温蠕变、抗冷热疲劳、良好的持久能力、抗氧化及热腐蚀等,这使得其应用日益广泛。燃机单晶涡轮叶片尺寸较大且结构复杂,通常采用精密铸造工艺制备模壳,利用螺旋选晶法或籽晶法引晶,即在叶片下方增加螺旋选晶器或籽晶,利用晶粒间的竞争淘汰或对原始籽晶外延生长,制备出完整单晶叶片。
[0003]在制备单晶叶片模壳的过程中,特别是在蜡模制备工序,由于螺旋选晶器的螺旋段及籽晶上方的引晶条(通常直径较小)非常脆弱,难以支持大尺寸涡轮叶片的重量,使其在组蜡工序过程中或之后的制壳过程中极易发生弯曲或断裂,使蜡模组合及模壳制备非常困难。若采用氧化铝陶瓷管等支撑蜡模不但会增加工艺的复杂程度,还会导致后期凝固过程中单晶叶片温度场更加不均匀,使单晶叶片的生长变得更加困难。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺,其特征在于:首先制备水冷底盘蜡模与固定框架蜡模,将框架蜡模固定在水冷底盘蜡模上,然后将叶片蜡模固定在固定框架蜡模上,再将螺旋选晶器或籽晶蜡模与叶片蜡模下端相连,组合好浇道后,将整个模组进行精密铸造涂料撒砂制壳,模壳制备完成后进行脱蜡、烧结,最后将模壳的部分固定框架结构切除,得到燃机单晶涡轮叶片模壳。2.按照权利要求1所述燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺,其特征在于:所述固定框架蜡模由横向框架支撑杆(2)、纵向框架支撑杆(5)、内部支撑杆(4)和底端支持杆(7)的蜡模组成;其中,两个纵向框架支撑杆(5)分别位于水冷底盘(14)的两侧,且垂直于水冷底盘(14),纵向框架支撑杆(5)蜡模的高度不低于螺旋选晶器或籽晶+引晶条的高度、三角过渡段高度和叶片蜡模高度的总和;横向框架支撑杆(2)位于两个纵向框架支撑杆(5)的顶部,且平行于水冷底盘(14);内部支撑杆(4)一端与纵向框架支撑杆(5)相连,另一端与叶片蜡模的固定位置选择叶片的加工面或非定位点及非壁厚检测点位置;底端支持杆(7)一端固定在水冷底盘(14)上,另一端与叶片叶冠(13)底端相连,内部支撑杆(4)和底端支持杆(7)均设有多组。3.按照权利要求2所述燃机单晶涡轮叶片模壳的制备工艺,其特征在于:固定框架结构切除部分不包括底端支持杆(7)。4....

【专利技术属性】
技术研发人员:黄亚奇申健卢玉章郑伟张健楼琅洪
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:

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