CN115255275A - 一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 - Google Patents
一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115255275A CN115255275A CN202210978723.3A CN202210978723A CN115255275A CN 115255275 A CN115255275 A CN 115255275A CN 202210978723 A CN202210978723 A CN 202210978723A CN 115255275 A CN115255275 A CN 115255275A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- size
- wax
- casting
- mould
- solving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
- B22D31/002—Cleaning, working on castings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法。本发明包括蜡模压制和定型；尺寸检测；蜡模组树；尺寸检测；蜡模准备；模壳制备；脱蜡和焙烧；模壳准备；铸件清壳、切割及铸态检验；铸件热等静压及热处理。本发明所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，该方法操作简单，无需进行传统方法上的蜡模或铸件的矫形工序，可有效提高大尺寸实心叶片铸件的生产效率；通过对大尺寸实心叶片铸件在生产各阶段进行尺寸控制，保证叶片尺寸的一致性，并最终提高大尺寸实心叶片铸件的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及叶片铸件技术领域，尤其是指一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法。
背景技术
大尺寸实心叶片主要服役于大型燃气轮机上用来发电，其尺寸精度对发电效率及寿命有着极为重要的影响。大尺寸实心叶片铸件在制备过程中极易出现变形，其主要变形工序有叶片蜡模压制及定型、蜡模准备与组树、模壳制备、浇注后模壳冷却、热等静压及热处理等主要工序。
传统上解决大尺寸实心叶片尺寸的方法，主要是在叶片蜡模压制后进行矫形，或在铸件浇注成型后进行热矫形。蜡模压制后的矫形，通常是将蜡模放置在专门设计的蜡模矫形工装上，通过施加压力改变蜡模外形尺寸，并放在水中静置一定时间后，取出蜡模进行3D扫描检验。获得合适的尺寸后，再进行流转。铸件浇注成型后的热矫形，主要是将铸件加热后，将其放置在专门设计的铸件矫形工装上，通过施加压力改变铸件外形尺寸，再进行去应力热处理，最终获得合适的尺寸。但在一般情况下，客户允许蜡模压制后进行矫形，不允许铸件进行热矫形。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形方法，通过对大尺寸实心叶片在蜡模、制壳、热等静压及热处理等工序进行尺寸控制，保持各阶段尺寸的一致性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，包括如下步骤：
S1：蜡模压制和定型：通过注射成型的工艺方法，用压蜡机将熔融状态的蜡液注射到蜡模模具内，得到成型蜡模，将成型蜡模从蜡模模具中取出并定型；
S2：尺寸检测；对定型后的蜡模进行尺寸检测；
S3：蜡模组树：将蜡模放置在蜡模组树工装上，将叶身榫头与蜡模组树工装固定，在叶身榫头粘连冒口，完成组树；
S4：尺寸检测；对组树后的蜡模进行尺寸检测；
S5：蜡模准备：清理蜡模表面的分型线和脱模剂；
S6：模壳制备：对蜡模进行反复的沾浆、淋砂、干燥操作，得到模壳，其中，在模壳进行沾浆操作时，使浆料桶保持静止状态，随后通过机械手抓取模壳进行淋砂，在淋砂第5-6层后，在模壳叶盆用水泥横向粘贴陶瓷棒；
S7：脱蜡和焙烧；进行脱蜡后对模壳进行焙烧；
S8：模壳准备：使用酒精清理模壳内腔，并对破损部位采用水泥进行修补，再使用陶瓷保温棉对模壳进行包裹，随后进行模壳浇注；
S9：铸件清壳、切割及铸态检验：采用水力清壳方法将模壳从铸件上清理掉，采用砂轮机对铸件进行切割分离，随后依次对铸件进行表面目视、宏观组织的检验；
S10：铸件热等静压及热处理：将铸件保持竖直状态，对铸件进行热等静压和热处理。
在本发明的一种实施方式中，步骤S1中，注射成型的参数为：压蜡温度70℃-80℃，注射压力5-15Mpa，注射流量150-300cc/sec。
在本发明的一种实施方式中，步骤S1中，将蜡模放置在随型定型器上进行定型。
在本发明的一种实施方式中，步骤S2和步骤S4中，分别采用精度不低于0.02mm的3D扫描仪对定型后的蜡模及组树后的蜡模进行尺寸检测。
在本发明的一种实施方式中，步骤S5中，采用柠檬烯清理蜡模表面的分型线和脱模剂。
在本发明的一种实施方式中，步骤S6中，所述陶瓷棒的直径为8mm。
在本发明的一种实施方式中，步骤S7中，在模壳制备完成后，经至少24小时的干燥后进行脱蜡，脱蜡压力为5-10bar，温度为150-180℃。
在本发明的一种实施方式中，步骤S7中，焙烧过程包括：在20℃的室温中升温至900℃，升温时间为90min，随后以900℃保温30min，再将900℃降温至300℃，降温时间为90min，最后随炉冷却至室温20℃。
在本发明的一种实施方式中，步骤S8中，模壳浇注采用真空熔炼浇注，浇注温度为1400-1500℃，模壳预热温度为950-1200℃。
在本发明的一种实施方式中，步骤S10后，还包括对铸件进行最终检验，所述最终检验的方法包括对铸件进行荧光渗透检验、X射线检验、表面目视检验和尺寸检验。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，该方法操作简单，无需进行传统方法上的蜡模或铸件的矫形工序，可有效提高大尺寸实心叶片铸件的生产效率；通过对大尺寸实心叶片铸件在生产各阶段进行尺寸控制，保证叶片尺寸的一致性，并最终提高大尺寸实心叶片铸件的合格率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法的流程图。
图2是本发明进行蜡模组树的示意图。
图3是本发明在模壳叶盆用水泥横向粘贴陶瓷棒的示意图。
图4是本发明使得叶片铸件保持竖直状态的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，包括如下步骤：
S1：蜡模压制和定型：通过注射成型的工艺方法，用压蜡机将熔融状态的蜡液注射到蜡模模具内，得到成型蜡模，将成型蜡模从蜡模模具中取出并定型；
S2：尺寸检测；对定型后的蜡模进行尺寸检测；
S3：蜡模组树：如图2所示，将蜡模放置在蜡模组树工装上，采用螺丝将叶身榫头与蜡模组树工装固定，在叶身榫头粘连冒口，完成组树；
S4：尺寸检测；对组树后的蜡模进行尺寸检测；
S5：蜡模准备：清理蜡模表面的分型线和脱模剂；
S6：模壳制备：对蜡模进行反复的沾浆、淋砂、干燥操作，得到模壳，其中，在模壳进行沾浆操作时，将浆料桶停止旋转，保持静止状态，可有效防止蜡模因浆料桶转动受力产生的变形；随后通过机械手抓取模壳进行淋砂，在淋砂第5-6层后，如图3所示，在模壳叶盆用水泥横向粘贴陶瓷棒，能够阻止后期在金属液浇注及冷却过程中叶片收缩产生变形；
S7：脱蜡和焙烧；进行脱蜡后对模壳进行焙烧；
S8：模壳准备：使用酒精清理模壳内腔，并对破损部位采用水泥进行修补，再使用陶瓷保温棉对模壳进行包裹，随后进行模壳浇注；
S9：铸件清壳、切割及铸态检验：采用水力清壳方法将模壳从铸件上清理掉，采用砂轮机对铸件进行切割分离，随后依次对铸件进行表面目视、宏观组织的检验；
S10：铸件热等静压及热处理：将铸件保持竖直状态，对铸件进行热等静压和热处理；如图4所示，在处理过程中，可采用固定工装，使得叶片铸件保持竖直状态，相互之间不磕碰、搭接，不与炉壁接触，阻止铸件在高温状态下，因受力产生不同程度的变形。
具体地，步骤S1中，注射成型的参数为：压蜡温度70℃-80℃，注射压力5-15Mpa，注射流量150-300cc/sec。
具体地，步骤S1中，将蜡模放置在随型定型器上进行定型。
具体地，步骤S2和步骤S4中，分别采用精度不低于0.02mm的3D扫描仪对定型后的蜡模及组树后的蜡模进行尺寸检测。在蜡模完成定型和3D扫描检测后就直接采用专用工装进行组树，保证叶尖部位不受力，从而保证了叶片蜡模的变形在可接受范围内。
具体地，步骤S5中，采用柠檬烯清理蜡模表面的分型线和脱模剂。
具体地，步骤S6中，所述陶瓷棒的直径为8mm。
具体地，步骤S7中，在模壳制备完成后，经至少24小时的干燥后进行脱蜡，脱蜡压力为5-10bar，温度为150-180℃。
具体地，步骤S7中，焙烧过程包括：在20℃的室温中升温至900℃，升温时间为90min，随后以900℃保温30min，再将900℃降温至300℃，降温时间为90min，最后随炉冷却至室温20℃。
具体地，步骤S8中，模壳浇注采用真空熔炼浇注，浇注温度为1400-1500℃，模壳预热温度为950-1200℃。
具体地，步骤S10后，还包括对铸件进行最终检验，所述最终检验的方法包括对铸件进行荧光渗透检验、X射线检验、表面目视检验和尺寸检验。
采用以上工艺方法，保持大尺寸实心叶片各生产阶段尺寸的一致性，使得大尺寸实心叶片的尺寸精度达到GB/T 6414-2017《铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量 》DCTG5级要求。铸件合格率可提高20%-30%，生产效率可提高10-20%。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：蜡模压制和定型：通过注射成型的工艺方法，用压蜡机将熔融状态的蜡液注射到蜡模模具内，得到成型蜡模，将成型蜡模从蜡模模具中取出并定型；
S2：尺寸检测；对定型后的蜡模进行尺寸检测；
S3：蜡模组树：将蜡模放置在蜡模组树工装上，将叶身榫头与蜡模组树工装固定，在叶身榫头粘连冒口，完成组树；
S4：尺寸检测；对组树后的蜡模进行尺寸检测；
S5：蜡模准备：清理蜡模表面的分型线和脱模剂；
S6：模壳制备：对蜡模进行反复的沾浆、淋砂、干燥操作，得到模壳，其中，在模壳进行沾浆操作时，使浆料桶保持静止状态，随后通过机械手抓取模壳进行淋砂，在淋砂第5-6层后，在模壳叶盆用水泥横向粘贴陶瓷棒；
S7：脱蜡和焙烧；进行脱蜡后对模壳进行焙烧；
S8：模壳准备：使用酒精清理模壳内腔，并对破损部位采用水泥进行修补，再使用陶瓷保温棉对模壳进行包裹，随后进行模壳浇注；
S9：铸件清壳、切割及铸态检验：采用水力清壳方法将模壳从铸件上清理掉，采用砂轮机对铸件进行切割分离，随后依次对铸件进行表面目视、宏观组织的检验；
S10：铸件热等静压及热处理：将铸件保持竖直状态，对铸件进行热等静压和热处理。
2.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S1中，注射成型的参数为：压蜡温度70℃-80℃，注射压力5-15Mpa，注射流量150-300cc/sec。
3.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S1中，将蜡模放置在随型定型器上进行定型。
4.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S2和步骤S4中，分别采用精度不低于0.02mm的3D扫描仪对定型后的蜡模及组树后的蜡模进行尺寸检测。
5.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S5中，采用柠檬烯清理蜡模表面的分型线和脱模剂。
6.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S6中，所述陶瓷棒的直径为8mm。
7.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S7中，在模壳制备完成后，经至少24小时的干燥后进行脱蜡，脱蜡压力为5-10bar，温度为150-180℃。
8.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S7中，焙烧过程包括：在20℃的室温中升温至900℃，升温时间为90min，随后以900℃保温30min，再将900℃降温至300℃，降温时间为90min，最后随炉冷却至室温20℃。
9.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S8中，模壳浇注采用真空熔炼浇注，浇注温度为1400-1500℃，模壳预热温度为950-1200℃。
10.根据权利要求1所述的一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法，其特征在于，步骤S10后，还包括对铸件进行最终检验，所述最终检验的方法包括对铸件进行荧光渗透检验、X射线检验、表面目视检验和尺寸检验。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210978723.3A CN115255275A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210978723.3A CN115255275A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115255275A true CN115255275A (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=83750657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210978723.3A Pending CN115255275A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115255275A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116352017A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-06-30 | 江苏永瀚特种合金技术股份有限公司 | 一种加长型叶片蜡模定型拼焊工装和拼焊方法 |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210978723.3A patent/CN115255275A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116352017A (zh) * | 2023-06-02 | 2023-06-30 | 江苏永瀚特种合金技术股份有限公司 | 一种加长型叶片蜡模定型拼焊工装和拼焊方法 |
| CN116352017B (zh) * | 2023-06-02 | 2023-08-15 | 江苏永瀚特种合金技术股份有限公司 | 一种加长型叶片蜡模定型拼焊工装和拼焊方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104493094B (zh) | 一种基于光固化3d打印技术的快速精密铸造工艺 | |
| CN110180994B (zh) | 一种带细长盲孔熔模铸件型壳的制备方法 | |
| CN105855472A (zh) | 空心陶瓷型芯的制造方法 | |
| CN106853508B (zh) | 一种预防陶瓷型壳开裂的方法 | |
| CN115255275A (zh) | 一种解决大尺寸实心叶片尺寸变形的方法 | |
| CN104014748B (zh) | 利用模壳焙烧模样气化燃烧制备整体壳型的方法 | |
| CN112548035B (zh) | 一种基于型芯自适应定位的铸造空心叶片壁厚控制方法 | |
| CN103691886A (zh) | 一种缸盖的金属模浇铸方法 | |
| CN105583364A (zh) | 一种形成钛合金铸件小尺寸复杂型腔的铸造工艺 | |
| CN105855469A (zh) | 铸造燃气轮机叶片用陶瓷型壳的制备方法 | |
| CN104972062A (zh) | 一种高温合金涡轮的制备工艺 | |
| CN111097875B (zh) | 一种内冷铁用于厚大型熔模铸件加速凝固冷却的铸造工艺 | |
| CN105983658B (zh) | 一种Ti3Al合金导叶内环精密铸造用模型与模壳的制备方法 | |
| CN108927493B (zh) | 一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺 | |
| CN111761027B (zh) | 一种通过光敏树脂模制作钛及钛合金精铸件的工艺方法 | |
| CN107398531A (zh) | 高精度不锈钢阀体的铸造工艺 | |
| CN111957888A (zh) | 一种涡轮叶片型芯自由端制作方法 | |
| KR100807779B1 (ko) | 레큐퍼레이터의 제조방법 및 이에 의해 제조된 레큐퍼레이터 | |
| CN112642991A (zh) | 基于精密铸造的螺旋桨叶片生产工艺 | |
| CN110052583A (zh) | 一种空心导向叶片精密铸造工艺 | |
| CN109986029A (zh) | 水泵泵体熔模铸造工艺 | |
| CN108297242A (zh) | 陶瓷坯料注塑制品及其烧结方法、陶瓷坯料注塑模具 | |
| CN113059121A (zh) | 一种消除深孔铸壳缺陷的精密铸造工艺 | |
| CN112496262A (zh) | 一种基于sls技术的铝合金铸件快速铸造工艺 | |
| CN107716863B (zh) | 一种燃机透平动叶片铸造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |