一种高温合金涡轮的精密铸造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110181001A(43)申请公布日2019.08.30(21)申请号201910610236.XB22C9/12(2006.01)(22)申请日2019.07.08B22D27/15(2006.01)(71)申请人鹰普航空零部件（无锡）有限公司地址214191江苏省无锡市锡山经济开发区芙蓉五路18号(72)发明人安庆贺庄绪雷(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人曹祖良(51)Int.Cl.B22C9/28(2006.01)B22C7/02(2006.01)B22C9/04(2006.01)B22C9/10(2006.01)B22C3/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种高温合金涡轮的精密铸造工艺(57)摘要本发明属于航空精密铸造技术领域，具体涉及一种高温合金涡轮的精密铸造工艺。本发明的高温合金涡轮的精密铸造工艺包括以下步骤：零件模具设计制造、陶瓷芯制备、型壳浆料的制备、零件型壳的制备、型壳的脱蜡、型壳的预焙烧和零件的浇注，其中，所述零件模具采用底注式设计来保证蜡模整体冲型。本发明零件内腔采用陶瓷型芯填充，陶瓷芯为表面涂覆有铝酸钴的铝基陶瓷，铝酸钴涂覆在陶瓷芯表面能有效地减少零件内腔表面的缩松，成功地解决了传统铸造工艺铸件内腔存在的氧化和缩松问题，同时高孔隙率能够保证陶瓷芯浇注后可以用高压水枪除去。CN110181001ACN110181001A权利要求书1/1页1.一种高温合金涡轮的精密铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）零件模具设计制造：根据待加工的零件制作零件蜡模模具；（2）陶瓷芯制备：根据待加工的零件制作陶瓷芯；（3）型壳浆料的制备：面层浆料以(2~2.5):(10~10.5):(0.8~1)的重量比将快干硅溶胶、锆英粉、铝酸钴粉混合均匀；背层浆料以1:（1.4~1.5）的比例将硅溶胶、莫来粉混合均匀；（4）零件型壳的制备：将陶瓷芯放入零件蜡模模具内，充入填充蜡，压制成零件蜡模，将零件蜡模浸入步骤（3）所述面层浆料和背层浆料旋转后取出，使零件蜡模获得均匀的涂层；使用不同粒径的型砂均匀淋在蜡模上，重复以上操作若干次，直至获得零件型壳；（5）型壳的脱蜡：将零件型壳放入脱蜡釜，在170~180℃的温度和0.8~1.0Mpa的压力下将蜡模脱去；（6）型壳的预焙烧：将零件型壳放入焙烧炉，在950~1000℃焙烧，将残余蜡和零件型壳的水分除掉；（7）零件的浇注：将零件型壳预热至1150±15℃，保温4~8h以上；对合金进行精炼，精炼后将合金在1540±15℃的温度下真空浇注零件型壳内，得到带浇道的零件，最后切割打磨，得到所需形状的工件。2.根据权利要求1所述的高温合金涡轮的精密铸造工艺，其特征在于，步骤（3）中所述-1-1面层浆料的粘度为45~70s，pH值为8.5~10；背层浆料的粘度为15~25s，pH值为8.5~10。3.根据权利要求1所述的高温合金涡轮的精密铸造工艺，其特征在于，步骤（2）所述陶瓷芯中氧化铝的质量分数满足99%≤w氧化铝<100%，同时陶瓷芯的孔隙率为50%以上。4.根据权利要求1所述的高温合金涡轮的精密铸造工艺，其特征在于，步骤（4）所述蜡模面层砂的粒径为120目，第2~8层为背层，第2层的粒径为60~80目；第3层的粒径为30~60目，其余5层的粒径为16~30目。5.根据权利要求3所述的高温合金涡轮的精密铸造工艺，其特征在于，所述陶瓷芯能够利用高压水枪去除，解决了传统铝基陶瓷芯难清理的难题。2CN110181001A说明书1/4页一种高温合金涡轮的精密铸造工艺技术领域[0001]本发明属于航空精密铸造技术领域，具体涉及一种高温合金涡轮的精密铸造工艺。背景技术[0002]随着民用航空业的逐步发展，航空发动机作为民用飞机上最为关键的部件要求也越来越高。镍基高温合金是航空发动机的主要材料，因其复杂严苛的使用环境，高温合金零件一般都有较为复杂的内腔结构。现有技术生产的零件在零件内腔极易产生缩松。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种高温合金涡轮的精密铸造工艺。本发明制备工艺所用陶瓷芯为一种氧化铝、氧化镁、铝酸钴复合材料，其能有效地降低零件内腔表面的缩松，模壳浆料采用硅溶胶、耐火粉、铝酸钴等混合浆料，有利于零件表面的快速冷却，保证零件表面平整度。[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高温合金涡轮的精密铸造工艺，包括以下步骤：（1）零件模具设计制造：根据待加工的零件制作零件蜡模模具；（2）陶瓷芯制备：根据待加工的零件制作陶瓷芯；（3）型壳浆料的制备：面层浆料以(2~2.5):(10~10.5)