带有异型气膜孔的空心涡轮叶片制造方法技术

一种带有异型气膜孔的空心涡轮叶片制造方法，利用光固化成型技术制造出包含有异型气膜孔空心涡轮叶片原型的树脂模具，把陶瓷浆料灌注到树脂模具型腔中，填充空心涡轮叶片表面异型气膜孔和内部冷却通道，复制空心涡轮叶片原型内外结构，在催化剂和引发剂的作用下陶瓷浆料原位固化成型，形成陶瓷坯体，再经干燥、烧失树脂模具、烧结后，获得包含有内、外型芯的陶瓷铸型，最后把高温金属液浇注到陶瓷铸型中，待金属凝固成型冷却后，清除陶瓷铸型，得到带有异型气膜孔的空心涡轮叶片精密铸件。本发明专利技术主要适用于带有异型气膜孔的空心涡轮叶片精密铸件生产，解决异型气膜孔难以加工成型的问题，也为表面带有异型孔的精密铸件提供制造方法。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密铸造
，具体涉及一种带有异型气膜孔的空心涡 轮叶片制造方法。
技术介绍
气膜冷却作为高性能航空发动机空心涡轮叶片冷却的关键技术之一，其 发展历程已有数十年，并且随着燃气温度的不断提高，气膜冷却技术也在不 断的发展改进，由最初的低吹风比的应用发展到高吹风比的应用，气膜孔形 也由最初的圆柱形孔向非圆柱形孔演变。首先发展为出口扩张的孔形，这种 孔形以扇形孔为代表，随后提出了一种收縮-扩张形孔，使气膜更好地贴附于 壁面，气膜冷却效率更高。现有的激光加工或高速电火花加工能够进行圆柱形气膜孔的加工，而对 于非圆柱形孔，如收縮-扩张气膜孔入口为椭圆形截面，出口为方形截面，在 侧视上收縮，在俯视上扩张，且截面积由入口到出口逐渐减小的结构，无法 用激光或高速电火花加工成型。而且采取激光加工或高速电火花加工后气膜 孔的孔壁一般存在数十微米厚的再铸层，再铸层内通常也存在微裂纹，有的 甚至进入基体。这些缺陷的存在直接影响叶片的疲劳寿命，更严重的会导致 叶片在工作中疲劳断裂，造成非常严重的后果，因此，设计部门提出了小孔 孔壁无再铸层、无微裂纹的技术要求，但目前气膜孔加工技术及工艺水平尚 不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有异型气膜孔的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于：　　　　１）首先，利用光固化成型技术制造出包含有异型气膜孔空心涡轮叶片原型的树脂模具，然后将有机物溶于去离子水中，随后依次加入分散剂和混合均匀的陶瓷粉末与矿化剂粉末制成陶瓷浆料，灌注前加入引发剂和催化剂，混合均匀；　　　　所说的陶瓷粉末采用粒径为１～６０μｍ的电熔刚玉粉末；　　　　矿化剂粉末采用粒径为１～５μｍ的按１∶１～１∶２的质量比混合的氧化镁和氧化钇，矿化剂粉末占陶瓷粉末质量的２％～１５％；　　　　陶瓷浆料中陶瓷粉末和矿化剂粉末占混合物体积的５０％～６０％，余量为去离子水；　　　　分散剂为聚丙烯酸盐，其加入量是陶瓷粉末质量的２．０％～...

【技术特征摘要】
1、一种带有异型气膜孔的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于1)首先，利用光固化成型技术制造出包含有异型气膜孔空心涡轮叶片原型的树脂模具，然后将有机物溶于去离子水中，随后依次加入分散剂和混合均匀的陶瓷粉末与矿化剂粉末制成陶瓷浆料，灌注前加入引发剂和催化剂，混合均匀；所说的陶瓷粉末采用粒径为1～60μm的电熔刚玉粉末；矿化剂粉末采用粒径为1～5μm的按1∶1～1∶2的质量比混合的氧化镁和氧化钇，矿化剂粉末占陶瓷粉末质量的2％～15％；陶瓷浆料中陶瓷粉末和矿化剂粉末占混合物体积的50％～60％，余量为去离子水；分散剂为聚丙烯酸盐，其加入量是陶瓷粉末质量的2.0％～3.0％；有机物为丙烯酰胺单体、N，N′-亚甲基二丙烯酰胺和聚亚酰胺按1∶(1/20～1/24)∶(1/5～1/2)的质量比的混合物，有机物在去离子水中的质量浓度为10％～50％；引发剂和催化剂为过硫酸铵水溶液和四甲基乙二胺，其中引发剂的加入量为丙烯酰胺单体质量的0.2％～2％，催化剂的加入量为丙烯酰胺单体质量的0.02％～0.2％；2)其次，把陶瓷浆料灌注到空心涡轮叶片原型树脂模具的型腔中，填充空心涡轮叶片原型树脂模具表面异型气膜孔和内部冷却通道，复制空心涡轮叶片原型内外结构，陶瓷浆料原位固化成型为陶瓷坯体，再经干燥、烧失树脂模具、烧结后，获得包含有内、外型芯的陶瓷铸型；3)最后，把高温金属液浇注到陶瓷铸型中，待金属凝固成型冷却后，清除陶瓷铸型，得到所需的带有异型气膜孔的空心涡轮叶片。2、 根据权利要求1所述的带有异型气膜孔的空心涡轮叶片制造方法，其特征在于所说的空心涡轮叶片原型是指涡轮叶片外表面有一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涤尘，吴海华，郭楠楠，崔峰录，孙博，徐东阳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]