CN111570722A - 一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构 - Google Patents

一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于单晶合金空心叶片铸造领域，具体涉及一种大尺寸双联单晶导向叶片的合金整体铸造蜡模组模结构。由于双联导叶由于其结构复杂、体积较大，定向凝固过程中极易产生杂晶、疏松、欠铸等缺陷，而蜡模的组合方式是影响这类缺陷的主要因素。本发明从花盘冒口下侧安装有引晶模块，通过引晶模块调整双联导向叶片缘板和热流方向呈一定夹角；在引晶模块下侧，单晶双联导向叶片蜡模在其叶背侧上缘板和下缘板的侧面边缘连接到引晶模块上；双联导向叶片蜡模在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端连接到引晶模块上；引晶模块下端与螺旋选晶器连接；螺旋选晶器的引晶端与下底板连接。采用本发明的组模方法成型的双联导向叶片铸件缺陷较少，合格率较高。

Description

一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构
技术领域
本发明属于单晶合金空心叶片铸造领域，具体涉及一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构。
背景技术
作为航空发动机最关键的热端部件之一，高温合金涡轮叶片的应用显著推进了航空发动机技术的进步。随着技术的发展，单晶高温合金空心叶片制造技术逐渐成为世界航空技术发达国家争先发展的核心技术。
随着先进发动机的不断发展，传统分体铸造、组合焊接的工艺路线不能满足发动机的发展需求，而等轴晶多联叶片的承温能力限制了发动机的持续提升。因此，整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片技术亟待突破。
由于整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片结构复杂、体积较大，定向凝固过程中极易产生杂晶、疏松、欠铸等缺陷，而蜡模组模结构是影响这类缺陷的主要因素，因此掌握整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构是当前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，进一步提高整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的合格率。
本发明整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，包括上部的花盘冒口和底板，从花盘冒口下侧安装有引晶模块，通过引晶模块调整双联导向叶片缘板和热流方向呈一定夹角；在引晶模块下侧，单晶双联导向叶片蜡模在其叶背侧上缘板和下缘板的侧面边缘连接到引晶模块上；双联导向叶片蜡模在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端连接到引晶模块上；引晶模块下端与螺旋选晶器连接；螺旋选晶器的引晶端与下底板连接。
进一步地，在花盘和底板之间用支撑柱连接，形成整个蜡模结构框架。
进一步地，通过引晶模块调整双联导向叶片缘板和热流方向的夹角范围为30-60°。
进一步地，双联导向叶片蜡模在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端于5-10mm处连接到引晶模块上。
进一步地，引晶模块与螺旋选晶器的螺旋端连接为整体。
进一步地，螺旋选晶器的引晶端与下底板连接为整体。
进一步地，采用具有双联导向叶片形状空腔的模具通过压蜡装置注射蜡液，形成具有双联导向叶片外形的蜡模。
进一步地，选择双联导向叶片排气边朝下、叶盆朝外时对应的左侧缘板为上缘板，右侧缘板为下缘板。
进一步地，通过单独的模具加工形成引晶模块及螺旋选晶器。
本发明的优点是：采用本发明的蜡模组模结构制备的双联导向叶片铸件缺陷较少，合格率较高。
附图说明
图1是蜡模组模结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，在花盘1和底板7之间用两根支撑柱2连接，形成整个蜡模结构框架。从花盘1一定位置引出引晶模块3，通过引晶模块3调整双联导向叶片缘板和热流方向呈一定夹角(30-60°)。双联导向叶片蜡模4在其叶背侧上缘板和 下缘板边缘连接到引晶模块3上，双联导向叶片蜡模4在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端于5-10mm处连接到引晶模块5上，引晶模块5下端与螺旋选晶器6的螺旋端连接为整体，螺旋选晶器6的引晶端与下底板7连接为整体。
实施例1
通过引晶模块3调整双联导向叶片缘板和热流方向呈30°夹角。双联导向叶片蜡模4叶盆侧上缘板和下缘板侧面边缘下端6mm处连接到引晶模块5上。
实施例2
主要组合方式同实施案例1相同，不同的地方是通过引晶模块3调整双联导向叶片缘板和热流方向呈60°夹角。三联导向叶片蜡模4叶盆侧上缘板和下缘板侧面边缘下端8mm处连接到引晶模块5上。

Claims (9)

1.一种整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：包括上部的花盘冒口(1)和底板(7)，从花盘冒口(1)下侧安装有引晶模块(3)，通过引晶模块(3)调整双联导向叶片缘板和热流方向呈一定夹角；在引晶模块(3)下侧，单晶双联导向叶片蜡模(4)在其叶背侧上缘板和下缘板的侧面边缘连接到引晶模块(3)上；双联导向叶片蜡模(4)在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端连接到引晶模块(5)上；引晶模块(5)下端与螺旋选晶器(6)连接；螺旋选晶器(6)的引晶端与下底板(7)连接。
2.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：在花盘(1)和底板(7)之间用支撑柱(2)连接，形成整个蜡模结构框架。
3.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：通过引晶模块(3)调整双联导向叶片缘板和热流方向的夹角范围为30-60°。
4.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：双联导向叶片蜡模(4)在其叶盆侧上缘板和下缘板边缘的下端于5-10mm处连接到引晶模块(5)上。
5.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：引晶模块(5)与螺旋选晶器(6)的螺旋端连接为整体。
6.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：螺旋选晶器(6)的引晶端与下底板(7)连接为整体。
7.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：采用具有双联导向叶片形状空腔的模具通过压蜡装置注射蜡液，形成具有双联导向叶片外形的蜡模。
8.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：选择双联导向叶片排气边朝下、叶盆朝外时对应的左侧缘板为上缘板，右侧缘板为下缘板。
9.根据权利要求1所述的整体铸造大尺寸双联单晶导向叶片的蜡模组模结构，其特征在于：通过单独的模具加工形成引晶模块(3)及螺旋选晶器(6)。
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