CN104325083B - 一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叶片浇注工艺方法，具体涉及一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法。本发明的技术方案如下：一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，该方法为合金液在高温状态浇注，在低温状态时进行拉晶。本发明提供一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，减少了合金液对陶瓷型芯及玻璃管的冲击力，避免了浇注过程中陶瓷型芯及玻璃管的偏、漏、断问题，保证了叶片的冶金质量，提高了精铸合格率。

Description

一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法
技术领域
本发明涉及一种叶片浇注工艺方法，具体涉及一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法。
背景技术
传统的涡轮工作叶片叶尖为盖板后焊结构，随着发动机性能的提高，对叶片的承温能力的要求越来越高，这种盖板后焊结构的叶片在使用过程中有脱落现象，给叶片及发动机的可靠性带来了隐患。为更好的适用发动机性能提高的要求，整铸盖板结构涡轮工作叶片的制造必不可少。
叶片具有复杂的内腔结构，整铸成型叶片需要制作陶瓷型芯，而整铸盖板结构涡轮工作叶片，则需要在陶瓷型芯的结构中成型盖板的部位嵌入玻璃管，传统浇注工艺中浇注温度与拉晶温度相同，浇注过程中合金液对陶瓷型芯及玻璃管冲击力大，容易造成陶瓷型芯及玻璃管发生断裂，降低了叶片的包芯率及精铸合格率。
发明内容
本发明提供一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，减少了合金液对陶瓷型芯及玻璃管的冲击力，避免了浇注过程中陶瓷型芯及玻璃管的偏、漏、断问题，保证了叶片的冶金质量，提高了精铸合格率。
本发明的技术方案如下：
一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，该方法为合金液在高温状态浇注，在低温状态时进行拉晶。
所述的整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，具体包括如下步骤：
步骤一：将制备好陶瓷型芯及玻璃管的型壳装入型壳室，将母合金加入熔化室，将型壳室、熔化室抽真空，当型壳室、熔化室的真空度达到不大于6.67Pa时，型壳室、熔化室的加热器开始送电，加热型壳、熔化母合金；
步骤二：将熔化室的加热器功率调整到最高，母合金熔化为合金液后，将熔化室温度控制在1600～1620℃进行高温熔体处理3～5min，将熔化室的真空度控制在不大于5.00Pa；
步骤三：将型壳的温度控制在1490～1510℃并保温18～25min；
步骤四：测量熔化室温度，当熔化室温度降到1550±10℃时开始向型壳浇注合金液，浇注时间控制在15～30s，熔化室、型壳室的真空度控制在不大于2.00Pa；
步骤五：合金液充满型壳的型腔后，静置1～2min，待合金液充分孕育后开始拉晶，拉晶速率控制在5.5～6.5mm/min。
所述的整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，其优选方案为，浇注合金液时熔化室采用低功率带电方式。
所述的整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，其中所述母合金为DZ125、DZ125L或DZ22。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的方法中，合金液在高温状态下浇注，合金液在高温下粘度相对较小流动性更好，有效减小了充型过程中合金液对型壳中的陶瓷型芯及玻璃管的冲击力，也就减少了浇注过程中陶瓷型芯及玻璃管的偏、漏、断问题，保证了叶片的冶金质量，提高了精铸合格率，减少了资源的浪费，提高了生产效率。
2、本发明的方法中，母合金重熔过程中经高温熔体过热处理后净化了合金液，使熔体更加均匀，有利于定向涡轮叶片冶金质量的提高。
3、本发明的方法中，型壳的温度控制在1490～1510℃并保温18～25min后方可浇注合金液；合金液经过复杂的浇注系统充满型腔后，在此过程中其温度下降大约40～60℃；这样叶片的定向凝固(即拉晶)温度也就控制在了1490～1510℃，保证了叶片在低温状态时进行拉晶成型。
附图说明
图1为整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，包括如下步骤：
步骤一：将制备好陶瓷型芯及玻璃管的型壳装入型壳室，将母合金加入熔化室，将型壳室、熔化室抽真空，当型壳室、熔化室的真空度达到不大于6.67Pa时，型壳室、熔化室的加热器开始送电，加热型壳、熔化母合金；
步骤二：将熔化室的加热器功率调整到最高，母合金熔化为合金液后，将熔化室温度控制在1610℃进行高温熔体处理5min，将熔化室的真空度控制在不大于5.00Pa；
步骤三：将型壳的温度控制在1490℃并保温20min；
步骤四：测量熔化室温度，当熔化室温度降到1550℃时，熔化室采用低功率带电工作方式开始向型壳浇注合金液，浇注时间控制在30s，熔化室、型壳室的真空度控制在不大于2.00Pa；
步骤五：合金液充满型壳的型腔后，静置2min，待合金液充分孕育后开始拉晶，拉晶速率控制在5.5mm/min；
所述母合金为DZ125。

Claims (3)

1.一种整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，其特征在于，所述方法为合金液在高温状态浇注，在低温状态时进行拉晶；所述方法具体包括如下步骤：
步骤一：将制备好陶瓷型芯及玻璃管的型壳装入型壳室，将母合金加入熔化室，将型壳室、熔化室抽真空，当型壳室、熔化室的真空度达到不大于6.67Pa时，型壳室、熔化室的加热器开始送电，加热型壳、熔化母合金；
步骤二：将熔化室的加热器功率调整到最高，母合金熔化为合金液后，将熔化室温度控制在1610～1620℃进行高温熔体处理3～5min，将熔化室的真空度控制在不大于5.00Pa；
步骤三：将型壳的温度控制在1490～1510℃并保温18～25min；
步骤四：测量熔化室温度，当熔化室温度降到1550±10℃时开始向型壳浇注合金液，浇注时间控制在15～30s，熔化室、型壳室的真空度控制在不大于2.00Pa；
步骤五：合金液充满型壳的型腔后，静置1～2min，待合金液充分孕育后开始拉晶，拉晶速率控制在5.5～6.5mm/min。
2.根据权利要求1所述的整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，其特征在于，浇注合金液时熔化室采用低功率带电方式。
3.根据权利要求1或2所述的整铸盖板结构定向涡轮叶片浇注工艺方法，其特征在于，所述母合金为DZ125、DZ125L或DZ22。
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