一种小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺制造技术

技术编号:42100808 阅读:21 留言:0更新日期:2024-07-25 00:26
本发明专利技术涉及高温合金等轴晶熔模精密铸造技术领域,具体为一种小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺。针对小尺寸薄壁细晶叶片铸件在制备过程中出现的欠铸、夹杂和晶粒超差问题,本发明专利技术采用层叠式浇道结构,优化薄壁叶片在模组中的充型顺序,同时利用封闭式浇道结构,实现结构挡渣的同时又可以提高熔铸过程中合金液的充型速度;优化型壳面层中铝酸钴细化剂粉料的加入量,降低叶身柱状晶的产生倾向,降低型壳制备厚度,提高型壳透气性;提高熔铸过程真空度和浇注速度,降低憋气欠铸和柱状晶的产生几率。本发明专利技术结合浇注系统设计、型壳制备工艺和熔铸工艺对小尺寸薄壁细晶叶片的冶金缺陷进行工艺控制,对此类叶片铸件制备工艺的设计具有借鉴和指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等轴晶高温合金熔模精密铸造,具体为一种小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺


技术介绍

1、小尺寸等轴晶高温合金叶片铸件的需求量较大,目前广泛应用于航空、航天及发电机组等领域,小尺寸等轴晶高温合金叶片铸件的尺寸规格如下:1)叶尖带冠结构,整体长度小于100mm,榫头、缘板、叶身、叶冠的尺寸呈递减趋势的等轴晶高温合金叶片;2)叶尖结构(不带冠),整体长度小于120mm,榫头、缘板、叶身的尺寸呈递减趋势的等轴晶高温合金叶片。在当今世界形势下,一种高效、高合格率、低成本的叶片制备工艺是当前国家对叶片产品制备技术的需求,也是当今国际形势下满足低成本制造技术的需求。由于这种类型的叶片在结构上,外形尺寸较小且壁厚较薄,在技术要求上,表面要求为等轴细晶组织,这些特征和要求导致这类小尺寸薄壁细晶叶片铸件在生产过程中经常出现欠铸和晶粒度缺陷,制约着小尺寸薄壁细晶叶片的生产效率和合格率,同时又导致叶片制造成本的提升。并且由于小尺寸等轴晶叶片制备技术的优化和提升在国内研制和生产时凸显的业绩不足,各企业投入研制精力较少,导致一些小尺寸等轴晶叶片铸件在研制和制备过程中频繁本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,采用以下工艺措施对铸件的冶金缺陷进行控制,具体包括:

2.按照权利要求1所述的小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,在浇注系统设计过程中,采用顶注式浇注系统成型薄壁叶片铸件,浇注系统整体结构由浇口杯、直浇道、横浇道以及组合在横浇道上的薄壁叶片铸件组成,横浇道采用两层以上的层叠式结构,每层横浇道具有3个以上分支,相邻分支间呈30~120度夹角,每个横浇道分支的长度为50mm~200mm,避免合金液在充型过程中前沿温度产生较大的损失而增加合金液的粘滞性,导致合金液充型能力降低。

3.按照权利要求2所述的小尺...

【技术特征摘要】

1.一种小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,采用以下工艺措施对铸件的冶金缺陷进行控制,具体包括:

2.按照权利要求1所述的小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,在浇注系统设计过程中,采用顶注式浇注系统成型薄壁叶片铸件,浇注系统整体结构由浇口杯、直浇道、横浇道以及组合在横浇道上的薄壁叶片铸件组成,横浇道采用两层以上的层叠式结构,每层横浇道具有3个以上分支,相邻分支间呈30~120度夹角,每个横浇道分支的长度为50mm~200mm,避免合金液在充型过程中前沿温度产生较大的损失而增加合金液的粘滞性,导致合金液充型能力降低。

3.按照权利要求2所述的小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,依据浇注系统设计方案组合叶片蜡模模组,组合过程中,浇口杯的蜡模粘接于上层横浇道的蜡模上端中心,在上层横浇道的蜡模下端中心与直浇道的蜡模上端粘接,直浇道的蜡模下端与下层横浇道的蜡模上端中心粘接,完成上述操作,最后在下层横浇道和上层横浇道的蜡模边缘下端分别粘接薄壁叶片铸件的蜡模,完成叶片蜡模模组的组合。

4.按照权利要求2或3所述的小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,采用封闭式浇道结构中,在各级浇道的局部设置工艺台阶,此工艺台阶在薄壁叶片铸件的熔铸过程中实现挡渣的作用,并且依据能量守恒定律,工艺台阶降低合金液的势能,则提高合金液的充型动能,通过工艺台阶增加合金液的流速,其工艺台阶的高度为4mm~12mm。

5.按照权利要求4所述的小尺寸薄壁细晶叶片铸件的制备工艺,其特征在于,横浇道设计为阶梯状结构,横浇道工艺台阶为斜坡形且位于横浇道前后两个厚度减小的阶梯之间,横浇道工艺台阶的高度为横浇道前阶梯厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐福涛杨金侠孟杰于金江周亦胄孙晓峰
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1