KR20000016339A - Method and apparatus for making directional solidification castings - Google Patents
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Abstract
Description
초합금의 성질이 단방향 칼럼형 입상 또는 단결정 제품을 생산하는 방향성 주물 기술에 의해서 향상될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 단결정 제품은 다양하게 임의로 배향된 결정 사이의 경계의 부재에 의해서 종래의 다결정 제품과 크게 다르다. 최근에, 항공기 및 육상 기지 발진 가스 터빈 산업과 같은, 초합금 주물 제품을 이용하는 산업에 단결정 방향성 고화 주물 제품 또는 다결정 방향성 고화 주물 제품의 옵션을 가지는 것이 바람직하다.It is known that the properties of superalloys can be improved by directional casting techniques to produce unidirectional columnar granular or monocrystalline products. Single crystal products differ greatly from conventional polycrystalline products by the absence of boundaries between various arbitrarily oriented crystals. Recently, it is desirable to have the option of monocrystalline directional solidified casting products or polycrystalline directional solidified casting products for industries utilizing superalloy cast products, such as the aircraft and land based gas turbine turbine industries.
단결정과 다결정을 갖는 방향성 고화 주물은 용융 초합금 물질을 수납하는 주물 셸 몰드를 가열로(heated furnace)로부터 하향으로 퇴출되는 단방향 고화 공정에 의해서된다. 용융 합금은 주물 몰드의 하단부로부터 상단부로 점차적으로 고화된다. 단결정 주물에 대해서, 〈0 1 1〉과 같은 결정학적인 방향을 갖는 결정 시드가 주물 몰드의 기저부에 주입된다.The directional solidification casting with monocrystals and polycrystals is by a unidirectional solidification process in which a casting shell mold containing molten superalloy material is withdrawn from a heated furnace. The molten alloy gradually solidifies from the bottom of the casting mold to the top. For single crystal castings, crystal seeds with crystallographic orientations such as < 01 1 > are injected at the base of the casting mold.
방향성 고화 주물을 제조하는 하나의 공정은 가열대내에 용탕을 몰드속에 주입하는 단계와, 몰드의 기저부가 칠(chill) 판에 의해서 냉각되며, 몰드를 가열대로부터 점진적으로 퇴출함으로써 용탕의 결정화를 계속해서 나타나게함으로써 몰드의 저부가 상향으로 대류 복사에 의해서 냉각되어 주물 제품을 고화시킨다. 이 공정은 미국 특허 제 3,857,436 호에 개시되어 있다. 방향성 고화 주물 제품을 제조하는 또 다른 방법은 용탕을 과열대에 배치된 과열 몰드속에 주입하는 단계와, 몰드를 노로부터 액체 냉매조속으로 퇴출시키며, 여기서, 냉매조는 주물 금속의 고상선 온도보다 더 낮은 온도를 가진다. 이 공정은 미국 특허 제 3,915,761 호에 개시되어 있다. 이들 방법의 다양한 변형예가 러시아 연방 공화국 특허 제 N 2010672 호와 러시아 저작 증명 제 USSR N 1061926 호에 개시되어 있다.One process for producing a directional solidified casting is to inject molten metal into a mold in a heating table, the base of the mold is cooled by a chill plate, and the crystallization of the molten metal is continued by gradually removing the mold from the heating table. By appearing, the bottom of the mold is cooled upward by convective radiation to solidify the casting product. This process is disclosed in US Pat. No. 3,857,436. Another method of making a directional solidified casting product is to inject a molten metal into a superheated mold disposed in a superheater, and to exit the mold from the furnace into a liquid coolant bath, where the coolant bath is lower than the solidus temperature of the casting metal. Has a temperature. This process is disclosed in US Pat. No. 3,915,761. Various variations of these methods are disclosed in Russian Federation Republic Patent No. 201010 and Russian Proof of Work USSR N1061926.
전술한 방법은 생산되는 주물 제품이 제한된 길이 사이즈 및 단면을 가진다는 점에서 결함이 있다. 이것은 부분적으로 주물 공정 중의 주물 몰드의 신뢰성 부족에 기인한다. 대형 주물 몰드, 즉 200㎜ 이상의 길이인 주물 몰드에 대해서, 용융 합금이 몰드에 주입되고 몰드가 계속해서 냉각될 때 정역학적 힘이 주물 몰드에 작용한다. 이들 힘은 주물 몰드와 결과적인 주물 제품의 외곽선을 둘러싸는 경향이 있다. 몰드 그 자체는 종종 대형 제품의 주물 중에 종종 깨어진다. 따라서, 대형 주물 제품, 즉 약 길이가 20㎜ 이상인 대형 주물 제품을 제조하는 방법 및 장치에 대한 필요가 있으며, 여기서 주물 몰드는 주물 공정 전체에 걸쳐 신뢰성이 있다.The aforementioned method is defective in that the casting product produced has a limited length size and cross section. This is due in part to the lack of reliability of the casting molds during the casting process. For large casting molds, i.e., casting molds of 200 mm or more in length, hydrostatic forces act on the casting mold when molten alloy is injected into the mold and the mold continues to cool. These forces tend to surround the casting mold and the resulting casting product outline. The mold itself is often broken in the casting of large products. Thus, there is a need for a method and apparatus for producing large casting products, ie large casting products of about 20 mm or more in length, where the casting molds are reliable throughout the casting process.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 주물 몰드의 신뢰성의 향상을 특징으로 하는 방향성 고화 주물 제품을 제조하는 방법을 제공함으로써 상술한 필요를 만족시키며, 상기 방법은 주물 노의 가열대의 주물 몰드를 사전결정 온도로 가열하는 단계와; 방향성 고화 주물 제품의 결정 성장을 방해하지 못하도록 주물 제품의 고화 프론트 상부까지 용융 초합금 높이를 유지하기에 충분할 만큼의 초기량으로 가열대의 주물 몰드로 용융 초합금을 주입하는 단계; 몰드를 가열대로부터 냉각대로 퇴출함으로써 주물 몰드내에서 용융 초합금을 동시에 방향성 고화하고 고화 프론트 이상으로 용융 초합금의 높이를 유지하는 비율로 주물 몰드속으로 용융 초합금을 주입하는 단계; 및 용융 초합금의 주입을 종료하여 주물 제품의 고화부의 높이가 주물 제품의 전체 높이의 절반 이상이 되게 하는 단계를 포함한다.The present invention satisfies the above-mentioned needs by providing a method for producing a directional solidified casting product characterized by an improvement in the reliability of the casting mold, the method comprising the steps of heating the casting mold of the heating table of the casting furnace to a predetermined temperature; ; Injecting the molten superalloy into the casting mold of the heating zone in an initial amount sufficient to maintain the molten superalloy height up to the solidified front top of the foundry product so as not to interfere with crystal growth of the directional solidified casting product; Injecting the molten superalloy into the casting mold at a rate such that the molten superalloy is directionally solidified simultaneously in the casting mold and the height of the molten superalloy is maintained above the solidification front by withdrawing the mold from the heating stand to the cooling stand; And terminating the injection of the molten superalloy such that the height of the solidified portion of the cast product is at least half of the total height of the cast product.
본 발명의 다른 면에 있어서, 주물 공정 중 몰드의 신뢰성을 향상시키는 서스펜더 시스템(suspender system)이 제공되어 있다. 서스펜더 시스템은 주물 노속에 주물 몰드에 근접하여 둘러싸는 수평 부하-지탱 비임 또는 로드로 이루어진다. 서스펜더 시스템의 또 다른 실시예는 몰드 그 자체의 제조장치에 비임 또는 로드를 결합시키는 단계를 포함한다. 이것은 몰드의 형상에 따라 왁스 또는 수지 재료로 패턴을 형성함으로써 달성된다.In another aspect of the invention, a suspender system is provided that improves the reliability of the mold during the casting process. The suspender system consists of a horizontal load-bearing beam or rod which is enclosed close to the casting mold in the casting furnace. Another embodiment of the suspender system includes coupling the beam or rod to a manufacturing apparatus of the mold itself. This is accomplished by forming a pattern from wax or resin material depending on the shape of the mold.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 몰드의 수직 측면의 높이를 따라 몰드에 부착되어 있는 주입 라이저(riser)가 제공되어 있다. 주입 라이저는 적어도 하나의 통로, 바람직하게는 몰드의 내부 캐비티속으로 하나 이상의 통로를 가지며, 고정 주입 컵이 텔레스코프식으로 주입 라이저에 대해서 결합된다. 주입 컵은 노의 상부 근처에 배치된다.In another embodiment of the invention, an injection riser is provided that is attached to the mold along the height of the vertical side of the mold. The injection riser has at least one passage, preferably one or more passages into the inner cavity of the mold, and a fixed injection cup is telescope coupled to the injection riser. The infusion cup is placed near the top of the furnace.
이하의 도면과 상세한 설명이 본 발명을 부가 설명한다.The following figures and detailed description further illustrate the invention.
본 발명은 방향성 고화 주물 제조 방법 및 장치, 그로부터 제조된 제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 가스 터빈 엔진용 200㎜ 이상의 부품을 제조하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제품용 주물 공정에 사용되는 세라믹 몰드의 신뢰성을 향상시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for producing a directional solidified casting, and more particularly to a product produced therefrom. The invention also relates to a method and apparatus for improving the reliability of ceramic molds used in casting processes for products.
도 1은 서스펜더 시스템안에서 그 기저부를 상향으로 한, 주물 제품 블레이드용 세라믹 셸 몰드의 개략도이며,1 is a schematic diagram of a ceramic shell mold for a cast product blade with its base raised in a suspender system, FIG.
도 2는 서스펜더 시스템안에서 그 기저부를 하향으로 한 주물 제품 블레이드용 세라믹 셸 몰드의 개략도이며,2 is a schematic diagram of a ceramic shell mold for a cast product blade with its base facing downwards in a suspender system,
도 3은 도 1과 도 2의 A-A 지점의 주물 제품 블레이드용 세라믹 셸 몰드의 개략 측면도이며,3 is a schematic side view of a ceramic shell mold for a cast product blade at point A-A of FIGS. 1 and 2;
도 4는 주입 라이저, 몰드의 캐비티내로의 적어도 하나의 통로 및 고정 주입 컵을 갖는 세라믹 셸 몰드의 개략도이며,4 is a schematic view of a ceramic shell mold having an injection riser, at least one passage into the cavity of the mold and a fixed injection cup,
도 5는 셸 몰드의 주물 패턴, 몰드 패턴으로 결합된 서스펜더 시스템을 갖는 몰드의 골조 디자인, 용융 초합금의 방향성 고화 개시중 몰드내 서스펜더 시스템 플랜지와 시작대 플랜지의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a casting pattern of a shell mold, a skeleton design of a mold having a suspender system coupled into a mold pattern, a suspender system flange and a starter flange in the mold during initiation of directional solidification of the molten superalloy.
본 발명은 200㎜ 이상, 바람직하게는 300㎜ 이상의 주물 높이를 갖는 대형, 방향성 고화 주물 제품을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 결과로서, 주물 장치 뿐만 아니라 주물 몰드 신뢰성이 향상된다. 본 방법에 의해서 제조된 주물 제품은 항공기와 동력 발생 장치에 특히 중요하며, 블레이드, 에어포일, 버켓, 노즐 등과 같은 구성요소에 제한되지는 않지만 이들을 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for producing large, directional solidified casting products having a casting height of at least 200 mm, preferably at least 300 mm. As a result of the present invention, not only the casting apparatus but also the casting mold reliability is improved. Casting products made by the method are particularly important for aircraft and power generating devices, including but not limited to components such as blades, airfoils, buckets, nozzles, and the like.
일반적으로, 본 발명은 몰드, 셸, 셸 몰드 및 주물 몰드를 가열하는 것으로서 설명될 수 있으며, 본 명세서의 이들 용어는 주물 노안의 가열대에 세라믹 물딜을 사전결정 온도로 보통 수용하는 몰드를 의미한다.In general, the present invention may be described as heating molds, shells, shell molds, and casting molds, and these terms herein refer to molds that normally receive ceramic waters at a predetermined temperature in the heating zone of the casting presbyopia.
사전결정된 온도는 초합금의 결정화 또는 고화가 시작되기 전에 용융 초합금 물질을 수용하기에 충분한 몰드의 온도이다. 초합금 용융 온도 이상의 몰드에 대한 사전가열 온도가 추천된다. 주물 노 분위기는 일반적으로 진공 상태로 유지된다. 몰드는 소망 결정학적 방향성 단결정 제품의 성장을 초기화하도록 그 캐비티안에 스타터 결정 시드를 가질 것이다. 결과적으로, 몰드는 다결정 또는 단결정 주물 제품으로 디자인될 수 있다.The predetermined temperature is the temperature of the mold sufficient to accommodate the molten superalloy material before the crystallization or solidification of the superalloy begins. Preheating temperatures are recommended for molds above the superalloy melting temperature. The casting furnace atmosphere is generally kept in a vacuum. The mold will have starter crystal seeds in its cavity to initiate growth of the desired crystallographic oriented single crystal product. As a result, the mold can be designed as a polycrystalline or monocrystalline cast product.
사전결정된 온도로 몰드를 가열한 후, 용융 초합금(본 명세서에서는 용융물로서도 언급됨)이 몰드속으로 주입된다. 초합금 금속은 주물 노의 개별 격실안 또는 개별 노안에서 가열되고 용융될 것이다. 몰드로 주입되는 순간의 용융 초합금(용융물)의 온도가 결정화의 초기에 대응하는 온도보다 약 100℃ 내지 약 120℃ 높을 것이지만, 몰드의 온도보다 다소 낮을 것이다.After heating the mold to a predetermined temperature, a molten superalloy (also referred to herein as a melt) is injected into the mold. The superalloy metal will be heated and melted in individual compartments or in individual furnaces of the casting furnace. The temperature of the molten superalloy (melt) at the moment of injection into the mold will be about 100 ° C. to about 120 ° C. higher than the temperature corresponding to the initial stage of crystallization, but somewhat lower than the temperature of the mold.
본 발명에 따른 방법은 용융 초합금의 방향성 고화가 용융 초합금의 충분한 양이 몰드속으로 주입된 후 시작되어 고화 프론트 상부의 용융 초합금의 레벨 또는 높이가 방향성 고화 과정 동안 결정 형성을 방해 또는 곤란하게 하지 못하게 하기에 적절하다. 몰드로 주입되는 용융 초합금의 충분한 초기량은 몰드 체적의 약 10% 내지 약 40%일 수 있으며, 바람직하게는 몰드 체적의 약 20% 내지 약 30%일 수 있다. 용융 초합금의 충분한 양이 몰드로 주입되면, 용융 초합금의 방향성 고화가 가열대로부터 냉각대로 몰드를 퇴출함으로써 시작된다. 냉각대는 칠 판 또는 액체 금속 냉각조, 및 다른 적절한 냉각 수단일 수 있다. 본 명세서에서 본 발명은 액체 주석 또는 알루미늄과 같은 액체 금속 냉각조인 냉각대로 설명될 것이다. 주물 제품을 방향성 고화시킬 때, 온도 구배를 더 증가시키는 배플이 가열대와 냉각대 사이에 존재할 수 있다는 것도 주목된다.The process according to the invention is initiated after the directional solidification of the molten superalloy is initiated after a sufficient amount of molten superalloy has been injected into the mold so that the level or height of the molten superalloy on top of the solidification front does not obstruct or difficult crystal formation during the directional solidification process. Suitable for A sufficient initial amount of molten superalloy injected into the mold can be from about 10% to about 40% of the mold volume, preferably from about 20% to about 30% of the mold volume. When a sufficient amount of molten superalloy is injected into the mold, the directional solidification of the molten superalloy begins by withdrawing the mold from the heating stand to the cooling stand. The cooling stand may be a chill plate or a liquid metal cooling bath, and other suitable cooling means. In the present specification, the present invention will be described as a cooling stand which is a liquid metal cooling bath such as liquid tin or aluminum. It is also noted that when directionally solidifying the casting product, a baffle may be present between the heating and cooling stages which further increases the temperature gradient.
약 20% 내지 약 30% 체적비의 용융 초합금의 충분한 양을 몰드에 처음 주입할 때, 그 후 몰드속으로의 용융 초합금의 부가의 주입이 다공성 컵을 통해서 방향성 고화 과정과 동시에 수행된다. 용융 초합금의 소망 레벨이 주물 초합금 금속의 고화 프론트 상에 제공되어 주물 제품의 결정 성장을 방해하지 못하게 할 수 있을 것이다.When initially injecting a sufficient amount of molten superalloy from about 20% to about 30% by volume into the mold, additional injection of molten superalloy into the mold is then performed simultaneously with the directional solidification process through the porous cup. Desired levels of molten superalloy may be provided on the solidification front of the cast superalloy metal so as not to interfere with crystal growth of the cast product.
몰드속으로 주입되는 용융 초합금의 초기 체적이 고화 공정의 시작 전에 충분한 양이 아니면 다양한 결정학적 방향으로 기생 입상 성장(parasitic grain growth)이 발생될 수 있다. 그러므로, 당해기술의 숙련자들은 주물 제품의 단결정 또는 다결정 단방향 고화를 증진시키도록 몰드속에 주입되는 소망 용융 초합금 금속 초기량을 결정할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 몰드 체적의 약 20% 내지 30%가 주입되는 용융 초합금의 초기량으로서 바람직하다.Parasitic grain growth can occur in various crystallographic directions if the initial volume of molten superalloy injected into the mold is not sufficient before the start of the solidification process. Therefore, those skilled in the art will be able to determine the desired amount of molten superalloy metal injected into the mold to promote monocrystalline or polycrystalline unidirectional solidification of the casting product. As mentioned above, about 20% to 30% of the mold volume is preferred as the initial amount of molten superalloy injected.
본 발명에 있어서, 용융물의 주입이 종료할 때, 주물 제품의 고화부의 높이가 제품의 총 주물 높이의 적어도 1/2이상이 되어야 한다. 이것은 세라믹 몰드상의 기계적 부하를 감소시키는 역할도 한다. 양질의 허용가능한 주물을 제조하기 위해서, 고화 프론트 위의 용융 초금속 높이가 충분한 높이여서 난류가 주물 제품의 고화에 영향을 미치지 못하게 한다. 제안 높이는 약 30㎜ 내지 약 70㎜일 수 있다. 다시, 당해 기술 분야의 숙련자들은 몰드 크기 및 형상에 따른 적절한 높이를 지나친 시험없이 결정할 수 있다.In the present invention, when the injection of the melt is finished, the height of the solidified portion of the casting product should be at least 1/2 of the total casting height of the product. This also serves to reduce the mechanical load on the ceramic mold. In order to produce a good acceptable casting, the height of the molten supermetal above the solidification front is of sufficient height so that turbulence does not affect the solidification of the casting product. The suggested height can be from about 30 mm to about 70 mm. Again, those skilled in the art can determine the appropriate height without overtesting according to mold size and shape.
몰드의 신뢰성을 또한 향상시키는 본 발명의 또 다른 구성요소는 특정 서스펜더 시스템이다. 셸 몰드는 주물 공정의 시작전에 주물 노안에 서스펜더 시스템으로 위치설정될 수 있거나 또는 서스펜더 시스템은 셸 몰드를 제조하는 패턴 단계 동안 실제 셸 몰드의 부분을 이룰 수 있다. 제 1 실시예에 있어서, 서스펜더 시스템은 몰드 높이의 약 ¼이 이격된 지점 또는 위치에서 셸 몰드를 근접하여 둘러싸거나 감아싸는 수평 부하-지탱 비임(horizontal load-bearing beam)을 구성하는 서스펜더 구성요소 또는 성분을 포함한다. 비임은 용융 초합금이 몰드로 주입될 때 이것의 정압을 지탱한다. 비임 또는 로드는 몰리브데늄, 그래파이트, 그래파이드계 성분 물질, 및 그들의 혼합물로 이루어진다. 도 1을 참조하면, 셸 몰드(1)는 상부 그래파이트 삽입부(3)의 개구안에 위치되는 두 개의 상부 수평 부하-지탱 비임(2)에 현수되어 있다. 다음 쌍의 수평 비임(4)은 그 다음에 위치에 배치된다. 비임은 몰드 측부 표면을 긴밀하게 둘러싸며 그래파이트, 몰리브데늄, 그래파이트계 조성물 및 그들의 혼합물의 웨지로 고정되어서 셸 몰드의 고정 위치를 서스펜더 시스템안에 배치한다. 사용되는 비임의 양은 몰드의 높이, 폭 및 단면 크기에 따른다. 예를들어, 주물의 폭이 200㎜ 미만일 때 수평 비임은 약 100±50㎜ 마다 위치되어야 한다. 당해 기술분야의 숙련자들은 비임의 양과 이동 거리를 조정하여 주물 작업 중 몰드를 감싸서 지지하기 위해서 기본 기계학적 이론을 사용할 수 있다. 이 서스펜더 시스템은 몰리브덴, 그래파이트, 그래파이트계 조성물 물질 및 그 혼합물로 된 두 개의 수직 행거에 의해서 주물 노안에 매달려 있다. 몰드는 그 때 서스펜더 시스템안에 고정된다. 도 2에서, 셀 몰드(5)는 상부 그래파이트 삽입 개구(7)안에 위치되는 두 개의 상부 수평 부하-지탱 비임(6)상에 현수된다. 도 3은 도 1과 도 2의 단면도이다. 셸 몰드는 상부 그래파이트 삽입 개구(11)안에 위치되는 두 개의 상부 수직 부하-지탱 비임(10)상에 현수되어 있다. 수평 비임(12)의 다음 쌍은 그 다음 위치에 배치된다.Another component of the present invention that also improves the reliability of the mold is a particular suspender system. The shell mold may be positioned into the suspender system in the casting furnace before the start of the casting process, or the suspender system may form part of the actual shell mold during the pattern step of making the shell mold. In a first embodiment, the suspender system comprises a suspender component that constitutes a horizontal load-bearing beam that closely surrounds or wraps around the shell mold at a point or location about one quarter of the mold height spaced apart; Contains ingredients. The beam supports its static pressure when molten superalloy is injected into the mold. The beam or rod consists of molybdenum, graphite, graphite based component materials, and mixtures thereof. Referring to FIG. 1, the shell mold 1 is suspended in two upper horizontal load-bearing beams 2 located in the opening of the upper graphite insert 3. The next pair of horizontal beams 4 is then placed in position. The beam closely surrounds the mold side surface and is secured with a wedge of graphite, molybdenum, graphite-based compositions and mixtures thereof to place the fixed position of the shell mold in the suspender system. The amount of beam used depends on the height, width and cross-sectional size of the mold. For example, when the width of the casting is less than 200 mm, the horizontal beam should be located about every 100 ± 50 mm. Those skilled in the art can use basic mechanical theory to adjust the amount of beam and travel distance to wrap and support the mold during casting. This suspender system is suspended in a casting furnace by two vertical hangers of molybdenum, graphite, graphite-based composition material and mixtures thereof. The mold is then fixed in the suspender system. In FIG. 2, the cell mold 5 is suspended on two upper horizontal load-bearing beams 6 located in the upper graphite insertion opening 7. 3 is a cross-sectional view of FIGS. 1 and 2. The shell mold is suspended on two upper vertical load-bearing beams 10 located in the upper graphite insertion opening 11. The next pair of horizontal beams 12 is disposed at the next location.
서스펜더 시스템의 또 다른 실시예에 있어서, 그 자체가 몰드의 일부로서 결합되는 비임, 바아 및 로드와 같은 서스펜더 구성요소 또는 성분이 제공되어 있다. 서스펜더 구성요소 또는 성분이 몰드의 외부상에 몰드의 주물 패턴으로 배치되어 있다. 몰드는 후에 세라믹 슬러리 피막을 수용하여 제품의 주물용 세라믹 몰드를 만들게 되는 왁스 또는 플라스틱 패턴으로 우선 제조된다. 왁스 또는 플라스틱 패턴을 형성하는 초기 단계에 있어서, 수평 비임과 수직 지탱 비임은 몰드용 주물 패턴에 골조로서 배치된다. 에컨대 골조는 몰드의 외부 표면 또는 외부상의 충돌 단부에 플랜지를 갖는 실린더형 부재의 형상으로 되어 있다. 서스펜더 구성요소에 대한 골조 단면은 몰드상에 외부 캐비티를 형성한다. 몰드는 당해 기술 분야에 공지된 방법에 따라 슬러리 주물, 서스펜더 구성요소, 몰리브덴, 그래파이트, 그래파이트계 조성물 및 그들의 혼합물과 같이 제조될 때, 로드 또는 비임이 몰드상의 골조 내측에 배치되며 골조의 충돌 단부가 세라믹 슬러리로 밀봉된다. 골조 부재는 몰드 상부의 시작대 상부에 배치되며 몰드의 전체 높이를 따라 균일하게 분포된다. 본 발명에 따른 방법으로 전술한 바와 같이 몰드는 사전 결정된 온도로 가열되게 주물 노안의 행거상에 배치된다. 도 5는 주물 패턴(19)과, 플랜지(21)와 시작대(22)를 갖는 골조(20)의 패턴을 도시한다.In another embodiment of the suspender system, there is provided a suspender component or component such as a beam, bar and rod, which itself is joined as part of a mold. Suspender components or components are disposed in the mold pattern of the mold on the outside of the mold. The mold is first manufactured from a wax or plastic pattern that will later receive a ceramic slurry coating to produce a ceramic mold for casting of the product. In the initial stage of forming the wax or plastic pattern, the horizontal beam and the vertical support beam are placed as a framework in the mold casting pattern. For example, the framework is in the shape of a cylindrical member having a flange at the impact end on the outer surface or the outer surface of the mold. The frame cross section for the suspender component forms an outer cavity on the mold. When the mold is made with slurry castings, suspender components, molybdenum, graphite, graphite-based compositions and mixtures thereof according to methods known in the art, the rods or beams are placed inside the framework on the mold and the impingement ends of the framework Sealed with ceramic slurry. The framework members are disposed above the start of the mold top and are evenly distributed along the entire height of the mold. As described above in the method according to the invention, the mold is placed on the hanger of the casting presbyopia to be heated to a predetermined temperature. FIG. 5 shows the pattern of the framework 20 with the casting pattern 19 and the flange 21 and the starting stage 22.
본 발명에 따른 서스펜더 요소에 부가하여, 주입 컵과 주입 라이저를 갖는 본 발명의 다른 특징을 제공하고 있다. 주입 컵은 주물 노의 가열대안의 몰드내에 배치된다. 몰드로의 주입시 용융 초합금의 퍼짐을 제거하기 위해서, 몰드 내에 내부 코어가 없다면, 주입 컵은 몰드의 기저부에 도입되는 기다란 측부를 가진다. 내부 코어가 몰드안에 있으면, 컵이 특정 주입 채널안에 도입된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 고화선 이상의 용융 초합금 주입에 의한 난류를 제거하기 위해서 주입 라이저가 몰드의 일 횡방향 측부에 배치된다. 이것이 몰드에 대한 주물 패턴으로 이루어진다. 주입 라이저는 패턴의 전체 높이를 따라 연결되고 수평면에 대해 -70° 내지 +70°의 각도로 경사진 통로를 따라 결합되어 있다. 용융 초합금이 몰드로 주입될 때 여과의 역할도 하려면, 각 통로의 단면은 약 1㎜ 내지 3㎜이어야 할 것이다. 따라서, 몰드에 대한 패턴이 제조될 때, 주입과 서스펜더 시스템 양자가 패턴으로 결합될 수 있으며, 결과적으로 최종 몰드의 일부분이 될 것이다. 도 4를 참고하면, 세라믹 셸 몰드(13)는 작은 단면을 갖는 통로(15)로 몰드의 횡측부상에 배치된 주입 라이저(14)를 가진다. 주입 컵(16)은 고정되어 있으며 노의 상부 근처에 놓여진다. 몰드의 두 개의 클러스터속으로 용융 초합금을 동시에 주입하는 고정 컵(17)이 또한 도시되어 있다.In addition to the suspender element according to the invention, another feature of the invention is provided with an injection cup and an injection riser. The injection cup is placed in a mold in the heating zone of the casting furnace. In order to eliminate the spread of molten superalloy upon injection into the mold, the injection cup has an elongated side that is introduced at the base of the mold if there is no internal core in the mold. If the inner core is in the mold, the cup is introduced into the particular injection channel. In yet another embodiment of the present invention, an injection riser is disposed on one transverse side of the mold to eliminate turbulence due to molten superalloy injection above the solidification line. This consists of a casting pattern for the mold. The injection risers are connected along the entire height of the pattern and are joined along the inclined passageway at an angle of -70 ° to + 70 ° with respect to the horizontal plane. In order to also serve as filtration when molten superalloy is injected into the mold, the cross section of each passage should be about 1 mm to 3 mm. Thus, when a pattern for a mold is produced, both the injection and suspender systems can be combined into a pattern, which will eventually become part of the final mold. Referring to FIG. 4, the ceramic shell mold 13 has an injection riser 14 disposed on the transverse side of the mold in a passage 15 having a small cross section. The infusion cup 16 is fixed and placed near the top of the furnace. Also shown is a fixed cup 17 that simultaneously injects molten superalloy into two clusters of a mold.
본 발명에 있어서 용융 초합금이 노의 상단면에 배치된 고정 컵을 통해서 몰드로 주입된다. 컵은 주입 라이저에 텔레스코프식으로 도입된다. 둘 또는 그 이상의 클러스터에 동시에 용융 초합금을 주입하기를 바랄 때, 각 주입 라이저용 주입 부재를 가지는 고정 주입 컵이 사용된다.In the present invention, the molten superalloy is injected into the mold through a fixed cup disposed on the top surface of the furnace. The cup is telescoped into the injection riser. When wishing to inject molten superalloy into two or more clusters at the same time, a fixed infusion cup is used having an injection member for each injection riser.
전술한 바와 같이, 라이저로부터 적정 각도로 경사져 있는 통로를 통해서 수평면으로 주입되는 용융 초합금이 주물 제품의 기생 입상 성장을 야기할 수 있는 어떤 난류 스트림 없이 용융 초합금의 평활한 운동을 제공한다. 또한, 충분히 작은 단면을 가지는 통로는 주물 제품내에 비금속 함몰부가 형성되는 것을 감소시키는 것을 도와준다.As mentioned above, the molten superalloy injected horizontally through the passages inclined at the proper angle from the riser provides a smooth movement of the molten superalloy without any turbulent streams that can cause parasitic granular growth of the casting product. In addition, passages with sufficiently small cross sections help to reduce the formation of nonmetal depressions in the casting product.
이하의 예는 본 발명의 보호 범위를 나타내는 역할을 더 하지만, 이에 제한되지는 않는다.The following examples further serve to illustrate the scope of protection of the present invention, but are not limited thereto.
실시예 1Example 1
액체 냉각조(러시아 상업 모델 유닛 UVNK-8P)를 갖는 주물 노가 본 발명에 따라 대형 주물을 제조하는데 사용된다. 셸 몰드는 400 ㎜의 높이, 180㎜의 코드(chord) 단면적, 200㎜인 기저부의 폭 치수를 갖는 대형 에어포일에 대한 것이다. 셸 몰드는 약 8㎜ 내지 10㎜의 두께를 가졌으며, 그 기저부가 상향으로 고화되었다. 몰드는 도 1과 도 3의 도면에 도시된 바와 같이, 시작 캐비티안에 단결정 시드를 가졌으며 특정 서스펜더 내측에 배치되었다. 서스펜더 시스템은 약 20㎜ 직경의 로드로 이루어진 두 개의 수직 몰리브덴 행거를 포함하였으며 두 개의 개구를 갖는 그래파이트 삽입구(웨지)에 의해서 결합되었다. 개구 사이의 거리는 대략 셸 몰드의 두께와 같다.Casting furnaces with a liquid cooling bath (Russian commercial model unit UVNK-8P) are used to produce large castings according to the invention. The shell mold is for a large airfoil having a height of 400 mm, a cord cross-sectional area of 180 mm and a width dimension of the base of 200 mm. The shell mold had a thickness of about 8 mm to 10 mm, the base of which solidified upwards. The mold had a single crystal seed in the starting cavity and disposed inside a particular suspender, as shown in the figures of FIGS. 1 and 3. The suspender system included two vertical molybdenum hangers consisting of rods of about 20 mm diameter and was joined by a graphite insert (wedge) with two openings. The distance between the openings is approximately equal to the thickness of the shell mold.
그 자체 무게와 용융 초합금 정압의 영향에 의한 몰드 변형을 줄이기 위해서, 부하가 서스펜더의 수평 비임에 전달된다. 이들 비임은 몰드 주변을 따라 감싸며 그 변형을 효과적으로 방지한다. 수평 부하-지탱 비임은 몰리브덴으로 제조되며 10㎜×20㎜ 단면을 가진다.The load is transferred to the horizontal beam of the suspender in order to reduce mold deformation due to its own weight and the influence of the molten superalloy static pressure. These beams wrap around the mold and effectively prevent its deformation. The horizontal load-bearing beam is made of molybdenum and has a cross section of 10 mm x 20 mm.
주입 컵은 게이지 구멍을 가지며 주입 구멍이 몰드의 상부 에지로부터 약 200㎜ 높이 만큼 배치되게 하는 방식으로 몰드 캐비티 내측에 배치되어 있다.The injection cup has a gauge hole and is disposed inside the mold cavity in such a way that the injection hole is placed about 200 mm high from the top edge of the mold.
러시안 타입 ZhSKS의 부식 방지 니켈계 초합금이 약 20 내지 25 킬로그램의 도가니 체적을 갖는 유도 노속에서 용융되었다. 몰드는 초합금의 용융 온도보다 80 내지 100℃의 온도로 예비가열되었다. 도가니내의 초합금의 온도는 약 1560±20°로 상승되었으며 용융 초합금이 몰드속으로 주입 컵을 통해 주입되었다. 일단 용융 초합금의 4 내지 5 킬로그램(몰드 체적에 대해 약 20%)이 몰드로 주입되었다면, 방향성 고화 공정이 가열대로부터 냉각대로 몰드를 강하시킴으로써 시작되었으며, 몰드가 냉각대로 퇴출되었을 때 용융 초합금이 인덕터로부터 몰드로 동시에 주입되었다.The corrosion-resistant nickel-based superalloy of the Russian type ZhSKS was melted in an induction furnace having a crucible volume of about 20 to 25 kilograms. The mold was preheated to a temperature of 80-100 ° C. above the melting temperature of the superalloy. The temperature of the superalloy in the crucible was raised to about 1560 ± 20 ° and molten superalloy was injected into the mold through the injection cup. Once 4 to 5 kilograms (about 20% of the mold volume) of the molten superalloy were injected into the mold, the directional solidification process started by lowering the mold from the heating zone to the cooling zone, and the molten superalloy was inducted when the mold was removed from the cooling zone. From the mold at the same time.
용융 초합금이 몰드로 주입되는 것이 종료되었을 때, 몰드의 약 ½은 이미 냉각대속으로 강하되었다. 몰드가 냉각대로 완전히 침지되었을 때까지 몰드는 초합금을 갖는 냉각대로 강하가 계속되었다. 고화 주물은 서스펜더로부터 그리고 세라믹 몰드로부터 제거되어 주물 제품의 마이크로구조체가 드러나게 된다. 시작 콘내의 단결정 시드의 사용과, 결정 배향 선택 및 방향성 고화 공정은 주물의 전체 높이에 따라 소망 방향으로 단결정 구조체를 갖는 주물 제품을 제공하였다.When the injection of the molten superalloy into the mold had ended, about half of the mold had already dropped to the cooling flux. The mold continued to descend until the mold was completely immersed in the cooling zone with the superalloy. The solidified casting is removed from the suspender and from the ceramic mold to reveal the microstructure of the casting product. The use of single crystal seeds in the starting cones, crystal orientation selection and directional solidification processes provided casting products having a single crystal structure in a desired direction depending on the overall height of the casting.
실시예 2Example 2
이 실시예에 있어서 에어포일의 기저부가 하향으로 고화되었다. 서스펜더 시스템에 위치설정하는 방법은 도 2에 도시되어 있다. 수평 부하-지탱 비임이 소결화 그래파이트로 제조되었다. 이 실시예에서, 방향성 고화 과정은 약 30%의 몰드 체적(용융 초합금의 약 7 내지 7.5 킬로그램)이 니켈계 초합금, 러시안 타입 ZhS으로 충전되었다. 용융 초합금의 주입과 방향성 고화 과정의 제어를 할당하는 방법은 실시예 1에 도시된 바와 같다. 따라서 제조된 대형 에어포일 주물은 전체 높이를 따라 단결정 구조체를 가졌다.In this embodiment the base of the airfoil solidified downward. The method of positioning in the suspender system is shown in FIG. Horizontal load-bearing beams were made of sintered graphite. In this example, the directional solidification process was filled with about 30% of the mold volume (about 7 to 7.5 kilograms of molten superalloy) with a nickel-based superalloy, Russian type ZhS. The method of assigning control of the injection of the molten superalloy and the directional solidification process is as shown in Example 1. The large airfoil castings thus produced had single crystal structures along the entire height.
동시에 방향성 고화 과정을 갖는 용융 초합금의 할당된 주입 단계의 사용과 특정 몰드 서스펜더 시스템의 사용은 셸 몰드의 신뢰성과 주물 장치의 신뢰성을 향상시킨다. 방향성 고화 과정의 효율이 더 향상되며 높이가 200㎜ 이상, 바람직하게는 약 300㎜ 이상인 양질의 대형 프로파일과 블레이드 케이싱을 가능하게 한다. 이것은 단결정 주물 제품과 다결정 주물 제품에 적용된다.At the same time, the use of an assigned injection step of molten superalloy with a directional solidification process and the use of a specific mold suspender system improves the reliability of the shell mold and the casting apparatus. The efficiency of the directional solidification process is further improved and allows for high quality large profile and blade casings of 200 mm or more in height, preferably at least about 300 mm. This applies to monocrystalline casting products and polycrystalline casting products.
실시예 3Example 3
이 실시예는 본 발명을 부가 설명한다. 대형 에어포일(블레이드) 패턴의 횡방향 측부중 하나에 수평면에 대해 약 70°경사져 있고, 직경이 2㎜인 약 8개의 통로에 의해서 전체 높이를 따라 주물 캐비티와 결합된 주입 라이저가 있다. 서스펜더 구성요소의 골조가 준비되었으며, 여기서 골조는 충돌 단부상에 플랜지를 가졌다.This embodiment further illustrates the present invention. One of the transverse sides of the large airfoil (blade) pattern is inclined about 70 ° with respect to the horizontal plane and has an injection riser coupled with the casting cavity along its entire height by about eight passages 2 mm in diameter. Frames of suspender components are prepared, where the frames have flanges on the impact ends.
패턴이 제조된 후, 세라믹 셀은 당해 기술 분야에 공지된 슬러리 딥핑 기술에 따라 제조되었으며, 약 4 시간 동안 1250℃로 착화되었다. 몰리브덴 서스펜더 구성요소는 세라믹 골조 내측의 냉각조속에 위치설정되었다. 골조 충돌 단부는 그 때 세라믹 슬러리로 밀봉되었다. 몰드와 서스펜더는 주물 노, 러시안 상업 모델 UVNK-8P안에 배치되어 있으며 가열 챔버가 1 × 10-3mm m.c로 진공화되었다. 러시안 타입 ZhS의 초합금은 유도 노안에서 용융되었다. 용융 초합금은 고정 컵을 통해서 경사진 통로를 거쳐 몰드로 주입되었다. 고정 컵이 주입 라이저로 텔레스코프식으로 삽입되었다. 주입 과정이 두 단계로 수행되었다. 첫째, 몰드 체적의 약 20%의 용융 초합금이 몰드속으로 주입되었으며, 고화가 10㎜/분의 속도로 냉매속으로 몰드를 강하시킴으로써 시작되었다. 고화가 몰드의 시작대안에서 시작된 후, 용융 초합금의 주입이 계속되었으며, 몰드의 가열대로부터 냉각대로의 퇴출이 계속되는 동안, 용융 초합금의 주입이 계속되었다. 용융 초합금의 용탕 주입이 완료되었던 순간에, 몰드는 그 높이의 절반정도가 냉각대속으로 퇴출하였다. 용융 초합금을 갖는 몰드는 액체 금속 냉각조속으로 완전히 침지될 때까지 완전히 강하하였다.After the pattern was made, the ceramic cell was prepared according to slurry dipping techniques known in the art and complexed to 1250 ° C. for about 4 hours. The molybdenum suspender component was positioned in a cooling bath inside the ceramic frame. The frame impact end was then sealed with a ceramic slurry. The mold and suspenders were placed in a casting furnace, the Russian commercial model UVNK-8P, and the heating chamber was evacuated to 1 x 10 -3 mm mc. Superalloy of Russian type ZhS was melted in induced presbyopia. Molten superalloy was injected into the mold via a sloped passage through a fixed cup. A fixed cup was telescoped into the injection riser. The injection process was performed in two steps. First, about 20% of the molten superalloy of the mold volume was injected into the mold, and solidification began by dropping the mold into the refrigerant at a rate of 10 mm / min. After solidification began in the beginning of the mold, the injection of the molten superalloy continued, while the injection of the molten superalloy continued while the exit of the mold from the heating zone of the mold continued. At the moment when the molten superalloy molten metal was injected, the mold was evacuated to about half the height of the mold. The mold with the molten superalloy dropped completely until it was completely immersed into the liquid metal cooling bath.
고화 과정이 종료되고 사전 가열로가 차단된 후, 몰드를 냉각제로부터 분리하여 고화 주물을 서스펜더와 세라믹으로부터 분리하여, 주물 제품의 마이크로구조체가 분리되었다. 주물 제품은 높이가 450㎜이며 전체 높이 전체의 [0 0 1] 방향의 단결정 구조체를 가졌다. 방향성 고화 공정의 과정에 있어서, 세라믹 몰드는 변형이 절대적으로 없다. 서스펜더 구성요소는 냉매 금속조로 보호되었다.After the solidification process was terminated and the preheater was shut off, the mold was separated from the coolant to separate the solidified casting from the suspender and the ceramic to separate the microstructure of the cast product. The cast product was 450 mm in height and had a single crystal structure in the [0 0 1] direction over the entire height. In the course of the directional solidification process, the ceramic mold is absolutely free of deformation. Suspender components were protected with a coolant metal bath.
이 공정은 약 +70°의 각도로 경사진 약 3㎜의 통로를 사용하여 반복되었다. 통로의 직경이 3㎜ 이상일 때, 통로는 필터의 역할을 하지 못하며, 거친 비금속 함유물이 주물을 통과할 수 있다. 직경의 통로를 1㎜ 이하로 제조하기가 어려울 수 있다.This process was repeated using a passage of about 3 mm inclined at an angle of about + 70 °. When the diameter of the passage is more than 3 mm, the passage does not act as a filter and coarse nonmetallic inclusions can pass through the casting. It may be difficult to produce passages of diameter up to 1 mm.
본 발명에 따른 방법은 소망 기하학적 크기를 갖는 대형 제품의 주물, 단결정 및 다결정 주물을 허용한다. 서스펜더 구성요소는 방향성 고화 과정에 재사용가능하다.The method according to the invention allows castings, monocrystalline and polycrystalline castings of large articles with the desired geometric size. Suspender components are reusable for the directional solidification process.
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CN1320972C (en) * | 2005-09-02 | 2007-06-13 | 哈尔滨工业大学 | Rectangular cold crucible system suitable for continuous fusion casting directional freeze |
US20070051623A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Howmet Corporation | Method of making sputtering target and target |
US8079400B2 (en) * | 2008-10-02 | 2011-12-20 | United Technologies Corporation | Process for casting columnar grain airfoil with preferential primary orientation |
CN102095754B (en) * | 2010-11-16 | 2014-07-02 | 昆明理工大学 | Solidification analysis method for large castings |
CN102019354B (en) * | 2010-12-27 | 2012-11-07 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | Directional solidification method of ultra-thin and long shrouded blade |
CN102166643B (en) * | 2011-03-30 | 2013-07-24 | 江苏中欧材料研究院有限公司 | Method for preventing monocrystal blades from having mixed crystal defects |
US8752611B2 (en) | 2011-08-04 | 2014-06-17 | General Electric Company | System and method for directional casting |
CN102389966B (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-19 | 大连船用推进器有限公司 | Casting shaft hole water-cooling device for large marine fixed-pitch propeller |
US8708031B2 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-29 | Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc | Method and mold for casting thin metal objects |
CN108080604B (en) * | 2017-12-27 | 2019-09-13 | 大连船用推进器有限公司 | Propeller casting forming solidification sequence control device and its rate-determining steps |
CN114273610B (en) * | 2021-12-01 | 2024-06-25 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | Shell for oriented crystallization blade investment casting and preparation method thereof |
Family Cites Families (4)
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US3915761A (en) * | 1971-09-15 | 1975-10-28 | United Technologies Corp | Unidirectionally solidified alloy articles |
US3857436A (en) * | 1973-02-13 | 1974-12-31 | D Petrov | Method and apparatus for manufacturing monocrystalline articles |
US3927710A (en) * | 1974-08-21 | 1975-12-23 | United Technologies Corp | Joining of multi-section ceramic molds |
US5309976A (en) * | 1993-03-16 | 1994-05-10 | Howmet Corporation | Continuous pour directional solidification method |
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