本发明专利技术提供了一种高温合金真空低压熔模铸造方法，其使用专门的高温合金真空低压熔模铸造装置，所述高温合金真空低压熔模铸造方法依次包含以下步骤和内容：熔化高温合金锭；将砂箱落于低压铸造平台处的升液管上；熔炼装置转移至低压铸造平台下方；将低压铸造平台和熔炼装置锁紧；高温合金液在惰性气体压力的驱动下沿升液管进入型壳内并在保压压力下凝固；待升液管最上部的法兰端面处热电偶监测温度低于高温合金固相线温度后，卸除压力。本发明专利技术能有效减少铸件夹杂缺陷和缩松缺陷；有效延长了坩埚使用寿命；提高铸件生产效率和工艺出品率；可实现铸件半连续铸造成形，效率高；铸件薄壁区域完整充型效果优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金真空低压熔模铸造技术方案设计和应用，特别涉及一种高温合金真空低压熔模铸造方法。
技术介绍
1、随着技术的不断进步，国内航空航天和燃气轮机用高温合金热端部件复杂薄壁化，反重力铸造等技术不断得到深入开发和应用，这些技术以其优异的充型、补缩和夹杂控制能力引起各大高校和科研院所的广泛关注，对适用于高温合金的反重力铸造装置和升液管纷纷开展了研究并取得重要突破。
2、经对现有技术文献检索发现专利cn111375743a公开了一种复杂结构高温合金件铸造方法，该方法集成了真空反重力铸造和热控凝固的技术优势，适用于具有复杂结构、分散热节特征的高温合金件，但是该方法存在坩埚底部高温合金液清理困难的问题，且铸型需要在设备中预热，生产节奏缓慢；专利cn102717051a公开了一种高温合金复杂薄壁铸件精密调压铸造方法，该方法采用调节上下罐体中的压力差的方式实现高温合金液的反重力充型，主要存在铸件浇注后需要破除上下罐体中的真空，难以实现半连续工作且同样存在坩埚底部残留高温合金液难以清理的问题。另外，上述专利对高温合金液反重力充型和凝固过程温度都缺乏监测手段，工艺参数尤其是保压时间的设置主要依靠经验以及数值模拟结果，难以实现铸造过程的精细化控制。
3、先进航空航天发动机和燃气轮机等用高温合金部件复杂薄壁化，传统熔模铸造技术面临铸件成形能力不足、成品率低和生产成本较高的问题。因此专利技术一种生产效率高、可控性好的高温合金反重力铸造方法，对国内高温合金反重力铸造技术实现工程化应用，具有十分重要的意义。
/>技术实现思路
1、本专利技术提供了一种高温合金真空低压熔模铸造。
2、本专利技术的技术方案为：
3、高温合金真空低压熔模铸造和使用该装置的高温合金真空低压熔模铸造方法。
4、本专利技术一种高温合金真空低压熔模铸造方法，其技术关键是：
5、所述高温合金真空低压熔模铸造方法使用专门的高温合金真空低压熔模铸造装置，高温合金真空低压熔模铸造装置包含有熔炼室1、加料测温室2、闸板阀3、砂箱压紧机构4、铸型室5、接线转子6、测温仪7、耐高温导线8、热电偶9、陶瓷护管10、低压铸造平台11、砂箱12、型壳13、高温密封垫14、升液管15、坩埚16、熔炼装置17；其中：熔炼室1、铸型室5二者都布置在整个装置的下部，且二者通过闸板阀3连接；加料测温室2位于熔炼室1上方；
6、砂箱压紧机构4布置在铸型室5上方；砂箱12布置在铸型室5内腔的上部，砂箱12布置在作为支撑骨架的低压铸造平台11上方，熔炼装置17布置在低压铸造平台11的下方；
7、型壳13布置在砂箱12内腔中；坩埚16设置在熔炼装置17中，型壳13下部和坩埚16二者通过升液管15连接；低压铸造平台11上开有能够允许升液管15穿过的孔洞；砂箱压紧机构4连接着砂箱12上盖上方的加力结构；
8、测温仪7设置在铸型室5外部空间，接线转子6布置在铸型室5的腔室壁上；测温仪7连接着接线转子6，进而连接着布置在铸型室5腔室内部的耐高温导线8，进而连接着热电偶9，热电偶9连通升液管15；热电偶9外部设置有陶瓷护管10；
9、升液管15最上方端部设置有法兰状结构，其恰好布置在低压铸造平台11上用于放置连通砂箱12和熔炼装置17的孔洞处；升液管15最上方端部的法兰状结构和型壳13下部的法兰状结构之间还设置有高温密封垫14；
10、所述高温合金真空低压熔模铸造装置还满足下述要求：
11、其一，砂箱12底部设有中心圆孔，型壳13浇口杯形状为带有法兰的突出圆台，圆台放置于砂箱12底部的中心圆孔中，法兰落在砂箱12底上表面并起支撑型壳的作用；所述圆台直径小于砂箱12底部所设圆孔直径0.5mm～2mm，高度与砂箱12底板厚度相同；所述型壳13浇口法兰厚度为5mm～50mm，法兰上下端面为光滑平面，法兰外径大于砂箱12底面所设圆孔直径20mm～100mm；
12、其二，型壳13浇口杯与升液管15压紧方式为：先将型壳13放置于砂箱12内，向砂箱12和型壳13间隙内埋入石英砂，紧实后于石英砂上放置一块厚度不小于20mm的压铁，再通过压紧机构于压铁上施加0.1mpa～5mpa的压紧力；
13、其三，升液管15法兰端面和低压铸造平台11开有与热电偶9处的陶瓷护管10尺寸匹配的槽，用于放置陶瓷护管10；所述陶瓷护管10由两段组成，中间由陶瓷节断开，位于低压铸造平台11上的部分预先采用陶瓷料浆和骨料固定，以防止升降过程中热电偶9窜动；靠近升液管15一端可来回自由移动；所述陶瓷护管10保护的热电偶9放置位置突出升液管15内壁5mm～20mm，能够测量升液管15内中心位置高温合金液温度变化；
14、所述高温合金真空低压熔模铸造方法依次包含以下步骤和内容：
15、步骤1，熔炼室1抽真空至≤6pa，感应熔炼坩埚16内高温合金锭，高温合金锭熔化采用浸入式热电偶测温，高温合金液到温后调节感应熔炼功率使高温合金液温度保持在预定温度1380℃～1520℃；按照工艺要求熔化坩埚16内高温合金锭，调节高温合金液温度至预定充型温度；
16、步骤2，打开铸型室5，在低压铸造平台11中心法兰端面置放厚度为2mm～20mm、可耐1400℃以上高温的耐高温密封垫14，并将炉外预热好的升液管15置于低压铸造平台11中心预留孔中；升液管15预热温度范围为500℃～1200℃；
17、将陶瓷护管10保护的热电偶9放置于升液管15的法兰凹槽内，再于其上放置合适厚度的耐高温密封垫14，耐高温密封垫14的材质为柔性石墨毡；
18、通过转运工装将砂箱12落于低压铸造平台11处的升液管15上，压紧升液管15；转运工装能够实现升降、旋转和水平移动；
19、步骤3，铸型室5抽真空，真空度与熔炼室1平衡后即≤6pa，打开闸板阀3，熔炼装置17转移至低压铸造平台11下方，使坩埚与升液管中心轴线对齐；
20、步骤4，低压铸造平台11下降，压紧熔炼装置17并互相锁紧，升液管15没入坩埚16内的高温合金液中；待低压铸造平台11压紧熔炼装置17后，低压铸造平台11上锁紧机构将低压铸造平台11和熔炼装置17锁紧，以防气体加压过程装置露气；
21、步骤5，向低压铸造平台11、熔炼装置17和升液管15组成的密闭空间内通入惰性气体氩气，高温合金液在气体压力的驱动下沿升液管15进入型壳13内并在保压压力下凝固；保压压力0.1mpa～0.8mpa，保压时间5min～50min；
22、步骤6，待升液管15最上部的法兰端面处热电偶9监测温度低于高温合金固相线温度后，卸除压力，升液管15内未凝固高温合金液退回坩埚16内，能够提高合金利用率5％～30％；
23、步骤7，低压铸造平台11与熔炼装置17解除锁紧并分离，熔炼装置17沿导轨退回熔炼室1；熔炼室1与铸型室5间的闸板阀3落下；
24、铸型室5破真空，低压铸造平台11下降并用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
2.按照权利要求1所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：所述高温合金真空低压熔模铸造方法中在步骤7之后，还满足下述要求：
3.按照权利要求1或2所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
4.按照权利要求1或2所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
5.按照权利要求3所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
6.按照权利要求5所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：所述高温合金真空低压熔模铸造方法满足下述要求之一或其组合：
【技术特征摘要】
1.一种高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
2.按照权利要求1所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：所述高温合金真空低压熔模铸造方法中在步骤7之后，还满足下述要求：
3.按照权利要求1或2所述高温合金真空低压熔模铸造方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：马岚波，关洋，金磊，郭新力，税国彦，李毅鹏，范秉政，孙逊，
申请(专利权)人：中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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