CN114309470B - 通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法 - Google Patents
通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，它包括：制作单晶叶片蜡模、制作单晶叶片浇道、制作单晶叶片选晶器、制作单晶叶片引晶条、组树并固定单晶叶片引晶条、固定专用耐火材料、浇注、检测与清理。本发明有效地消除单晶高温合金铸件缘板处枝晶碎臂缺陷，本发明的方法步骤简单且使用性强。
Description
技术领域
本发明属于高温合金技术领域，具体地说是一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法。
背景技术
单晶叶片是只有一个晶粒的铸造叶片。对于单晶叶片，除常见的雀斑、再结晶缺陷外，还存在枝晶碎臂缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法。
按照本发明提供的技术方案，所述通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将单晶叶片蜡模模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片蜡模模具的型腔中，等待100-200秒后将单晶叶片蜡模取出；
S2、将单晶叶片浇道模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片浇道模具的型腔中，等待100-200秒后将单晶叶片浇道取出；
S3、将单晶叶片选晶器模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片选晶器模具的型腔中，等待20-80秒后将单晶叶片选晶器取出；
S4、将单晶叶片引晶条模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片引晶条模具的型腔中，等待20-80秒后将单晶叶片引晶条取出；
S5、将单晶叶片选晶器、单晶叶片蜡模、单晶叶片浇道连接在一起，然后从单晶叶片选晶器往上20-30毫米处连接单晶叶片引晶条，将单晶叶片引晶条的另一端连接到对应单晶叶片的缘板处位置；
S6、在对应单晶叶片缘板的位置，增加专用耐火材料，最后进行脱蜡，形成模壳型腔；
S7、首先将模壳清理干净，将模壳放入三室单晶浇注炉后抽真空，用模壳加热器加热模壳，使模壳温度升高到1480-1520℃，然后融化CMSX-4合金，合金液温度达到1490-1530℃后，接着将合金液浇注到预热好的模壳型腔中，以2-5毫米/秒的速度竖直往下匀速抽拉模壳，当模壳离开模壳加热器后，以15-25毫米/秒的速度竖直往下匀速将模壳抽拉至模壳室，模壳完全进入模壳室之后模壳室破真空，取出模壳，模壳冷却至10-45℃后，去除模壳，最后将浇道去除，得到铸件；
S8、将铸件进行清理和检测，得到单晶叶片成品。
作为优选，步骤S1中，等待130-170秒后将单晶叶片蜡模取出。
作为优选，步骤S2中，等待130-170秒后将单晶叶片浇道取出。
作为优选，步骤S3中，等待40-60秒后将单晶叶片选晶器取出。
作为优选，步骤S4中，等待40-60秒后将单晶叶片引晶条取出。
本发明有效地消除单晶高温合金铸件缘板处枝晶碎臂缺陷，本发明的方法步骤简单且使用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将单晶叶片蜡模模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片蜡模模具的型腔中，等待130秒后将单晶叶片蜡模取出；
S2、将单晶叶片浇道模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片浇道模具的型腔中，等待130秒后将单晶叶片浇道取出；
S3、将单晶叶片选晶器模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片选晶器模具的型腔中，等待40秒后将单晶叶片选晶器取出；
S4、将单晶叶片引晶条模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片引晶条模具的型腔中，等待40秒后将单晶叶片引晶条取出；
S5、将单晶叶片选晶器、单晶叶片蜡模、单晶叶片浇道连接在一起，然后从单晶叶片选晶器往上20毫米处连接单晶叶片引晶条，将单晶叶片引晶条的另一端连接到对应单晶叶片的缘板处位置；
S6、在对应单晶叶片缘板的位置，增加专用耐火材料，最后进行脱蜡，形成模壳型腔；
S7、首先将模壳清理干净，将模壳放入三室单晶浇注炉后抽真空，用模壳加热器加热模壳，使模壳温度升高到1480℃，然后融化CMSX-4合金，合金液温度达到1490℃后，接着将合金液浇注到预热好的模壳型腔中，以2毫米/秒的速度竖直往下匀速抽拉模壳，当模壳离开模壳加热器后，以15毫米/秒的速度竖直往下匀速将模壳抽拉至模壳室，模壳完全进入模壳室之后模壳室破真空，取出模壳，模壳冷却至10℃后，去除模壳，最后将浇道去除，得到铸件；
S8、将铸件进行清理和检测，得到单晶叶片成品。
通过实施例1的方法得到的单晶叶片的成品率为43%。
实施例2
一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将单晶叶片蜡模模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片蜡模模具的型腔中，等待150秒后将单晶叶片蜡模取出；
S2、将单晶叶片浇道模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片浇道模具的型腔中，等待150秒后将单晶叶片浇道取出；
S3、将单晶叶片选晶器模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片选晶器模具的型腔中，等待50秒后将单晶叶片选晶器取出；
S4、将单晶叶片引晶条模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片引晶条模具的型腔中，等待50秒后将单晶叶片引晶条取出；
S5、将单晶叶片选晶器、单晶叶片蜡模、单晶叶片浇道连接在一起，然后从单晶叶片选晶器往上25毫米处连接单晶叶片引晶条，将单晶叶片引晶条的另一端连接到对应单晶叶片的缘板处位置；
S6、在对应单晶叶片缘板的位置，增加专用耐火材料，最后进行脱蜡，形成模壳型腔；
S7、首先将模壳清理干净，将模壳放入三室单晶浇注炉后抽真空，用模壳加热器加热模壳，使模壳温度升高到1500℃，然后融化CMSX-4合金，合金液温度达到1510℃后，接着将合金液浇注到预热好的模壳型腔中，以2-5毫米/秒的速度竖直往下匀速抽拉模壳，当模壳离开模壳加热器后，以15-25毫米/秒的速度竖直往下匀速将模壳抽拉至模壳室，模壳完全进入模壳室之后模壳室破真空，取出模壳，模壳冷却至25℃后，去除模壳，最后将浇道去除，得到铸件；
S8、将铸件进行清理和检测，得到单晶叶片成品。
通过实施例2的方法得到的单晶叶片的成品率为45%。
实施例3
一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将单晶叶片蜡模模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片蜡模模具的型腔中，等待170秒后将单晶叶片蜡模取出；
S2、将单晶叶片浇道模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片浇道模具的型腔中，等待170秒后将单晶叶片浇道取出；
S3、将单晶叶片选晶器模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片选晶器模具的型腔中，等待60秒后将单晶叶片选晶器取出；
S4、将单晶叶片引晶条模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片引晶条模具的型腔中，等待60秒后将单晶叶片引晶条取出；
S5、将单晶叶片选晶器、单晶叶片蜡模、单晶叶片浇道连接在一起，然后从单晶叶片选晶器往上30毫米处连接单晶叶片引晶条，将单晶叶片引晶条的另一端连接到对应单晶叶片的缘板处位置；
S6、在对应单晶叶片缘板的位置，增加专用耐火材料，最后进行脱蜡，形成模壳型腔；
S7、首先将模壳清理干净，将模壳放入三室单晶浇注炉后抽真空，用模壳加热器加热模壳，使模壳温度升高到1520℃，然后融化CMSX-4合金，合金液温度达到1530℃后，接着将合金液浇注到预热好的模壳型腔中，以5毫米/秒的速度竖直往下匀速抽拉模壳，当模壳离开模壳加热器后，以25毫米/秒的速度竖直往下匀速将模壳抽拉至模壳室，模壳完全进入模壳室之后模壳室破真空，取出模壳，模壳冷却至45℃后，去除模壳，最后将浇道去除，得到铸件；
S8、将铸件进行清理和检测，得到单晶叶片成品。
通过实施例3的方法得到的单晶叶片的成品率为50%。
本发明的方法通过从单晶叶片选晶器往上30毫米处连接单晶叶片引晶条，可以使凝固界面突变变小，有效地减少了二次枝晶臂断裂的发生。
本发明的方法通过制壳时在缘板区域使用保温专用耐火材料，使得该界面温度扩散较慢，增强了模壳保温性能，从而减少了二次枝晶臂断裂发生。
Claims (5)
1.一种通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，其特征是该方法包括以下步骤：
S1、将单晶叶片蜡模模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片蜡模模具的型腔中，等待100-200秒后将单晶叶片蜡模取出；
S2、将单晶叶片浇道模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片浇道模具的型腔中，等待100-200秒后将单晶叶片浇道取出；
S3、将单晶叶片选晶器模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片选晶器模具的型腔中，等待20-80秒后将单晶叶片选晶器取出；
S4、将单晶叶片引晶条模具放到压蜡机上，然后通过压蜡机将蜡料压入单晶叶片引晶条模具的型腔中，等待20-80秒后将单晶叶片引晶条取出；
S5、将单晶叶片选晶器、单晶叶片蜡模、单晶叶片浇道连接在一起，然后从单晶叶片选晶器往上20-30毫米处连接单晶叶片引晶条，将单晶叶片引晶条的另一端连接到对应单晶叶片的缘板处位置；
S6、在对应单晶叶片缘板的位置，增加专用耐火材料，最后进行脱蜡，形成模壳型腔；
S7、首先将模壳清理干净，将模壳放入三室单晶浇注炉后抽真空，用模壳加热器加热模壳，使模壳温度升高到1480-1520℃，然后融化CMSX-4合金，合金液温度达到1490-1530℃后，接着将合金液浇注到预热好的模壳型腔中，以2-5毫米/秒的速度竖直往下匀速抽拉模壳，当模壳离开模壳加热器后，以15-25毫米/秒的速度竖直往下匀速将模壳抽拉至模壳室，模壳完全进入模壳室之后模壳室破真空，取出模壳，模壳冷却至10-45℃后，去除模壳，最后将浇道去除，得到铸件；
S8、将铸件进行清理和检测，得到单晶叶片成品。
2.如权利要求1所述的通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，其特征是：步骤S1中，等待130-170秒后将单晶叶片蜡模取出。
3.如权利要求1所述的通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，其特征是：步骤S2中，等待130-170秒后将单晶叶片浇道取出。
4.如权利要求1所述的通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，其特征是：步骤S3中，等待40-60秒后将单晶叶片选晶器取出。
5.如权利要求1所述的通过温场调控消除单晶叶片缘板处枝晶碎臂缺陷的方法，其特征是：步骤S4中，等待40-60秒后将单晶叶片引晶条取出。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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