CN107855471A - 一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，包括如下步骤：1)将制备好的纯硅溶胶型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。本发明提供的解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其操作过程简单，并且能够有效提高单晶铸造用型壳高温强度，使型壳膨胀变形率从100％降低到1.5％，使铸件合格率得到显著提高，节约了生产成本，产生了巨大的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于熔模精密铸造技术领域，特别涉及一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法。
背景技术
单晶铸造工艺经过不断发展，越来越成熟，已在航空发动机领域得到应用。单晶铸造用型壳需要在1500℃以上的高温下长时间工作，型壳需具有足够的耐热性、高温强度，因此获得优质的单晶铸造用型壳显得尤为重要。为使型壳在高温浇注下不发生变形膨胀，往往采取的措施是在制壳材料中添加矿化剂、纤维等材料，此法获得的型壳在1550℃左右浇注时依然会发生膨胀现象，尤其是大平面铸件，胀壳现象特别严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，用于提高型壳高温强度，来改善乃至消除型壳膨胀的问题。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，包括如下步骤：
1)将制备好的纯硅溶胶型壳，抽真空后对型壳进行加热；
2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；
3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；
4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；
5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，型壳放在单晶浇注炉中，真空条件下加热。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，升温速率为35℃/min。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，升温速率为30℃/min。
本发明进一步的改进在于，步骤4)中，升温速率为40℃/min。
本发明进一步的改进在于，步骤5)中，升温速率为35℃/min。
本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其操作过程简单，并且能够有效提高单晶铸造用型壳高温强度，使型壳膨胀变形率从100％降低到1.5％，使铸件合格率得到显著提高，节约了生产成本，产生了巨大的经济效益。
实践证明，经过本发明提供的方法处理后的型壳，对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的35％降低到现在的2％。
附图说明
图1为本发明一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1
以某机单晶高压涡轮外环为例。实施过程如下：
1)将制备好的单晶高压涡轮外环型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；
2)型壳从室温以35℃/min速率升温至800℃时保温3min；
3)继续送电，以30℃/min速率加热至1190℃时保温8min；
4)继续送电，以40℃/min速率加热至1420℃时保温20min；
5)继续送电，以35℃/min速率加热至1550℃时保温1min后进行浇注。
对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的100％降低到现在的3％。
实施例2
以某机单晶涡轮工作叶片为例。实施过程如下：
1)将制备好的单晶涡轮工作叶片型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；
2)型壳从室温以35℃/min速率升温至900℃时保温2min，继续送电加热；
3)继续送电，以30℃/min速率升温至1200℃时保温10min，继续送电加热；
4)继续送电，以40℃/min速率升温至1440℃时保温25min，继续送电加热；
5)继续送电，以35℃/min速率升温至1540℃时保温2min后进行浇注。
对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100％合格，尺寸变形量从原来最大的30％降低到现在的1.5％。
实施例3
以某机单晶涡轮导向叶片为例。实施过程如下：
1)将制备好的单晶涡轮导向叶片型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；
2)型壳从室温以35℃/min速率升温至850℃时保温2.5min，继续送电加热；
3)继续送电，以30℃/min速率升温至1210℃时保温5min，继续送电加热；
4)继续送电，以40℃/min速率升温至1430℃时保温30min，继续送电加热；
5)继续送电，以35℃/min速率升温至1530℃时保温3min后进行浇注。
实践证明，对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的35％降低到现在的2％。
Claims (6)
1.一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将制备好的纯硅溶胶型壳，抽真空后对型壳进行加热；
2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；
3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；
4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；
5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。
2.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步骤1)中，型壳放在单晶浇注炉中，真空条件下加热。
3.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步骤2)中，升温速率为35℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步骤3)中，升温速率为30℃/min。
5.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步骤4)中，升温速率为40℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步骤5)中，升温速率为35℃/min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
- 2017-11-10 CN CN201711107908.2A patent/CN107855471A/zh active Pending
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