CN105855469A - 铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，包括以下步骤：S1，制备预定厚度的陶瓷型壳；S2，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁固定至少一由可熔性材料或可溶性材料制作的修补填充件；S3，在所述S2所制备的陶瓷型壳外采用沾浆淋砂的方法继续制备至少一层陶瓷型壳，封浆后得到陶瓷型壳产品；S4，除去所述陶瓷型壳产品中的修补填充件得到铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳。它能减小所铸造的燃气轮机叶片变形。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷型壳制备技术，具体涉及铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法。
背景技术
高温合金实心叶片精密铸造中，最难解决的问题就是叶片铸造变形问题，直接导致叶片合格率难以提升。造成叶片铸造变形最根本的原因在于叶片在钢水浇注后的不均匀冷却，叶片的不均匀冷却造成热应力分布的不均匀，最终造成铸件变形。
为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能减小燃气轮机叶片变形的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。
一种铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，包括以下步骤：
S1，制备预定厚度的陶瓷型壳；
S2，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁固定至少一由可熔性材料或可溶性材料制作的修补填充件；
S3，在所述S2所制备的陶瓷型壳外采用沾浆淋砂的方法继续制备至少一层陶瓷型壳，封浆后得到陶瓷型壳产品；以及
S4，除去所述陶瓷型壳产品中的修补填充件得到铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳。
所述修补填充件为多个，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔排列。
所述修补填充件沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔均匀排列。
所述修补填充件呈条状，沿燃气轮机叶片的排气边部位长度方向延伸。
所述修补填充件为多条，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔排列。
所述修补填充件沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔均匀排列。
所述S1中，所述制备预定厚度的陶瓷型壳的方法为精密铸造沾浆淋砂的方法。
所述可熔性材料为蜡。
所述可溶性材料为水溶性材料。
所述水溶性材料为水溶性蜡。
本发明具有以下有益技术效果。
由于在与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的陶瓷型壳的外壁固定至少一由可熔性材料或可溶性材料制作的修补填充件，其面积最大，更容易挂住浆料及沙子，随着后续沾浆淋砂的进行，排气边及附近区域相对于燃气轮机叶片的其它部位壁厚增加更多，从而形成排气边更厚大的陶瓷型壳，在后续的浇注过程中，由于燃气轮机叶片的排气边壁厚较大以及去除修补填充件后形成的气穴内空气的隔热作用，造成钢水在与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的陶瓷型壳冷却缓慢，减小了同一界面上燃气轮机叶片的温度差异，从而有效地减小了热应力及残余应力差异，进而减小燃气轮机叶片变形。
附图说明
图1 示意性示出将压制好的浇口杯蜡模及叶片蜡模焊接组装在一起时的结构示意图。
图2为沿图1的A-A向的剖视图。
图3示意性示出反复沾浆淋沙至陶瓷型壳达到陶瓷型壳产品的一半厚度时的结构示意图。
图4示意性示出在图3中的与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的陶瓷型壳的外壁粘接修补填充件时的结构示意图。
图5示意性示出封浆之后的陶瓷型壳结构示意图（封浆即为在制取陶瓷型壳最后一层时，只浸浆料不撒沙子）。
图6为沿图5的B-B向的剖视图。
图7示意性示出将陶瓷型壳内部的修补填充件去除以后得到的空心陶瓷型壳产品的结构示意图。
图8为沿图7的C-C向的剖视图。
图9示意性示出另一实施例中封浆之后的陶瓷型壳结构示意图
图10为沿图5的D-D向的剖视图。
图11示意性示出另一实施例将陶瓷型壳内部的修补填充件去除以后得到的空心陶瓷型壳产品的结构示意图。
图12为沿图11的E-E向的剖视图。
具体实施方式
为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。
本发明的一种铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，包括以下步骤：
S1，制备预定厚度的陶瓷型壳3。在制备预定厚度的陶瓷型壳之前，将压制好的浇口杯蜡模1及叶片蜡模2焊接组装在一起，如图1、2所呈现的结构。本实施例中，陶瓷型壳3的预定厚度为陶瓷型壳产品的一半厚度，可以理解的是，该预定厚度不限于陶瓷型壳产品的一半厚度，根据实际施工需要，还可以是其他适当的厚度，这不构成对本发明保护范围的限制。制备预定厚度的陶瓷型壳的方法可以但不限于采用反复沾浆淋沙的方法，精密铸造沾浆淋砂的方法较佳，得到的结构如图3所示。
S2，一并参见图4，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的S1所制备的陶瓷型壳3的外壁固定一个由可熔性材料或可溶性材料制作的修补填充件4。
本实施例中，修补填充件4呈条状，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的S1所制备的陶瓷型壳3的外壁可以但不限于采用粘接进行固定，修补填充件4沿燃气轮机叶片的排气边部位长度方向延伸。
S3，一并参见图5、6，在上述S2所制备的陶瓷型壳3外采用沾浆淋砂的方法继续制备至少一层陶瓷型壳，封浆后得到陶瓷型壳产品，其中，代号5为封浆层。
S4，一并参见图7、8，除去陶瓷型壳产品中的修补填充件4得到铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳。在被除去的修补填充件4的位置形成空穴6。
本发明的另一些实施例中，如图9、10所呈现的实施例，与上述实施例不同之处在于，图9、10所呈现的实施例中，修补填充件4为5个，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的上述S1所制备的陶瓷型壳3的外壁周向间隔排列，间隔均匀排列较佳。除此之外，其他的均与上述实施例相同。这种情况下，在被除去的修补填充件4的位置形成空穴6的数量为5个，如图11、12所呈现的结构。
应当指出，上述修补填充件4的数量不是特定值，还可以是其他数量，具体数量根据实际施工需求确定。可以理解的是，修补填充件4的形状不限于条状，根据实际需要，还可以是其他形状，诸如圆柱、圆盘等等形状。
上述可熔性材料可以但不限于为蜡。
上述可溶性材料可以但不限于水溶性材料。
上述水溶性材料可以但不限于水溶性蜡。
需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。
上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备预定厚度的陶瓷型壳；
S2，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁固定至少一由可熔性材料或可溶性材料制作的修补填充件；
S3，在所述S2所制备的陶瓷型壳外采用沾浆淋砂的方法继续制备至少一层陶瓷型壳，封浆后得到陶瓷型壳产品；以及
S4，除去所述陶瓷型壳产品中的修补填充件得到铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳。
2.根据权利要求1所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述修补填充件为多个，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔排列。
3.根据权利要求2所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述修补填充件沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔均匀排列。
4.根据权利要求1所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述修补填充件呈条状，沿燃气轮机叶片的排气边部位长度方向延伸。
5.根据权利要求4所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述修补填充件为多条，沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔排列。
6.根据权利要求5所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述修补填充件沿与燃气轮机叶片的排气边部位长度方向所对应的所述S1所制备的陶瓷型壳的外壁周向间隔均匀排列。
7.根据权利要求1至6任一项所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述制备预定厚度的陶瓷型壳的方法为精密铸造沾浆淋砂的方法。
8.根据权利要求1至6任一项所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述可熔性材料为蜡。
9.根据权利要求1至6任一项所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述可溶性材料为水溶性材料。
10.根据权利要求9所述的铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法，其特征在于，所述水溶性材料为水溶性蜡。
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