一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法.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CN108941459A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201811032442.9(22)申请日2018.09.05(71)申请人中国航发动力股份有限公司地址710021陕西省西安市未央区徐家湾(72)发明人牛建平尹冬梅王琳雍坤轩常涛岐刘晓飞闵蓉陈波(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.B22C9/04(2006.01)B22C9/08(2006.01)B22C9/22(2006.01)B22D27/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法(57)摘要本发明公开了一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法，包括以下步骤：1)制备燃机涡轮叶片蜡模，其中，燃机涡轮叶片蜡模的冒口高度为燃机涡轮叶片总长的1/5～1/6，再通过燃机涡轮叶片蜡模制备涡轮叶片模壳；2)围绕涡轮叶片模壳包裹三层陶瓷棉，其中，第一层陶瓷棉位于陶瓷浇口杯下端与冒口之间，第二层陶瓷棉位于陶瓷浇口杯下端与1/3叶身之间，第三层陶瓷棉位于陶瓷烧口杯下端与2/3叶身之间；3)将经步骤2)处理后的涡轮叶片模壳进行焙烧；4)制备钢液，再将钢液经过滤网过滤后浇入涡轮叶片模壳中，然后去除涡轮叶片模壳，再进行切割，得燃机涡轮叶片，该方法能够避免叶身与缘板转接R处形成疏松。CN108941459ACN108941459A权利要求书1/1页1.一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备燃机涡轮叶片蜡模，其中，燃机涡轮叶片蜡模的冒口高度为燃机涡轮叶片总长的1/5～1/6，再通过燃机涡轮叶片蜡模制备涡轮叶片模壳；2)围绕涡轮叶片模壳包裹三层陶瓷棉，其中，第一层陶瓷棉位于陶瓷浇口杯下端与冒口之间，第二层陶瓷棉位于陶瓷浇口杯下端与1/3叶身之间，第三层陶瓷棉位于陶瓷烧口杯下端与2/3叶身之间；3)将经步骤2)处理后的涡轮叶片模壳进行焙烧；4)制备钢液，再将钢液经过滤网过滤后浇入涡轮叶片模壳中，然后去除涡轮叶片模壳，再进行切割，得燃机涡轮叶片。2.根据权利要求1所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，步骤1)中通过燃机涡轮叶片蜡模采用自动线全硅溶胶制备涡轮叶片模壳。3.根据权利要求1所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，各层陶瓷棉的厚度均为6mm。4.根据权利要求1所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：将经步骤2)处理后的涡轮叶片模壳放入焙烧炉中进行焙烧。5.根据权利要求4所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，焙烧温度为1000℃～1075℃，焙烧时间大于等于2h。6.根据权利要求1所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，步骤4)中制备钢液的具体操作为：将合金进行熔炼，得钢水，再将钢水的温度调整至合金液相线温度以上230℃，并进行精炼，然后将其温度降低至合金液相线温度以上150℃～170℃，得钢液。7.根据权利要求6所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，精炼时间为3min～5min。8.根据权利要求4所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，在真空度小于等于1.33Pa的环境下，将钢液经过滤网过滤后浇入涡轮叶片模壳中。9.根据权利要求7所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，浇入时间小于等于4s。10.根据权利要求7所述的降低燃机涡轮叶片疏松的方法，其特征在于，涡轮叶片模壳从焙烧炉中取出至开始浇入钢液之间的时间间隔小于等于3min。2CN108941459A说明书1/4页一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法技术领域[0001]本发明属于精密铸造技术领域，涉及一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法。背景技术[0002]大尺寸涡轮叶片是重型燃气轮机的关键核心部件，主要采用镍基高温合金无余量精密铸造制成。该动力叶片是高温、高速、高载荷的转动部件，工作环境恶劣，热负荷和动力负荷大，工作条件非常苛刻。铸造镍基高温合金成分异常复杂，凝固温度范围较宽，凝固枝晶比较发达，其对枝晶间的补缩有阻碍作用，疏松形成倾向高。[0003]该类叶片结构复杂，由大榫头框架结构、叶身和下缘板构成。叶身尺寸大，壁厚薄，长约200mm～245mm，弦宽为75mm～85mm，最大厚度约13mm，而缘板宽约50mm，榫头最厚处约40mm。由于叶片的补缩通道过长，且榫头与叶身厚度悬殊大，导致叶片在凝固过程中高温合金液补缩不足，不利于叶身各截面的及时补缩，从而引起叶身截面显微疏松，且在叶身与缘板转接R处易形成疏松，这成为制约高温合金燃机涡轮叶片精密铸造的关键技术。发明内容[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种降低燃机涡轮叶片疏松的方法，