一种氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置和脱芯方法.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CN106583695A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201510661986.1(22)申请日2015.10.14(71)申请人沈阳铸造研究所地址110021辽宁省沈阳市铁西区云峰南街17号(72)发明人娄延春于波李彪苏贵桥刘孝福李长春关洋郭新力税国彦(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富周秀梅(51)Int.Cl.B22D29/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图1页(54)发明名称一种氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置和脱芯方法(57)摘要本发明公开了一种氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置和脱芯方法，属于高温合金铸件技术领域。脱芯装置主体部分由耐压釜体和反应料桶组成。氮气压缩机和氮气储罐用于脱芯装置的增压、泄压及气体回收，加热线圈用于脱芯装置的升温，压力调节器用于提供脱芯装置所需的交变高压，气体流量调节器用于控制各管道内气体流量和压力。使用浓度为55-80％的KOH水溶液作脱芯液，脱芯温度350-410℃。型芯脱出过程中施加15-25MPa的交变压力或施加22-25MPa的恒定压力。本发明脱芯装置和脱芯方法可顺利脱出燃气轮机涡轮叶片中的氧化铝基陶瓷型芯，也可脱出其它高温合金铸件中的氧化铝基陶瓷型芯。CN106583695ACN106583695A权利要求书1/3页1.一种氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置，其特征在于：该脱芯装置包括装置主体部分、压力调节器(8)、氮气压缩机(4)和氮气储罐(7)；其中：所述装置主体部分包括耐压釜体(12)、反应料桶(13)和加热线圈(17)；所述反应料桶(13)中置有脱芯碱液(15)和铸件(16)，所述加热线圈(17)置于反应料桶(13)底部，用于对反应料桶(13)加热；所述反应料桶(13)和加热线圈(17)置于耐压釜体(12)中；所述氮气储罐(7)上接有主管道，主管道的末端分成两条支路，即支路Ⅰ和支路Ⅱ，分别连接反应料桶(13)和耐压釜体(12)；所述主管道上还分出支路Ⅲ，支路Ⅲ上连接压力调节器(8)，主管道与支路Ⅲ相交于连接点A；在主管道上在连接点A与氮气储罐(7)之间还连接与之相并列的支路Ⅳ，支路Ⅳ上连接氮气压缩机(4)；所述主管道和支路Ⅲ上均设有阀门，支路Ⅳ上氮气压缩机(4)的两端各设有一个阀门，主管道上还设有放空阀门(1)；所述支路Ⅰ和支路Ⅱ上分别设置气体流量调节器Ⅰ(10)和气体流量调节器Ⅱ(19)；所述气体流量调节器Ⅰ(10)和气体流量调节器Ⅱ(19)用于控制各管道内氮气流量和压力，保证耐压釜体(12)和反应料桶(13)之间压力平衡。2.根据权利要求1所述的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置，其特征在于：所述装置主体部分还包括温度传感器(18)、压气传感器A(11)和压力传感器B(14)，其中：所述温度传感器(18)从料桶底部插入脱芯碱液(15)中，用于监测脱芯碱液(15)的温度；所述反应料桶(13)上装有压力传感器A(11)，用于监测反应料桶(13)中的压力；所述耐压釜体(12)中装有压力传感器B(14)，用于监测耐压釜体(12)中的压力。3.根据权利要求1所述的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置，其特征在于：所述氮气储罐(7)用于增压介质氮气的储存和回收，其上装有压力传感器C(6)，用于监测罐内气体压力。4.根据权利要求1所述的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯装置，其特征在于：所述压力调节器(8)分别与耐压釜体(12)和反应料桶(13)相连通，压力调节器(8)容积可变，用于为脱芯装置提供所需要交变压力。5.利用权利要求1所述脱芯装置进行的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯方法，其特征在于：该脱芯方法是利用所述脱芯装置脱去铸件内的氧化铝基陶瓷型芯，脱芯过程中：使用350-410℃的浓度55-80wt.％的KOH水溶液为脱芯碱液，型芯脱出过程中施加15-25MPa交变压力或者施加22-25MPa的恒定压力。6.根据权利要求5所述的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯方法，其特征在于：所述型芯脱出过程中施加15-25MPa交变压力是指：在型芯脱出过程中，按照“增压—降压”的方式依次往复循环施加压力，在增压或降压过程中，压力变化速率为0.5-1.0MPa/min。7.根据权利要求5或6所述的氧化铝基陶瓷型芯用高温高压脱芯方法，其特征在于：通过施加交变压力进行型芯脱出的过程包括如下步骤：(a)将铸件(16)放入反应料桶(13)中，并加入脱芯碱液(15)；(b)打开主管道上的阀门，开启气体流量调节器Ⅰ(10)和气体流量调节器Ⅱ(19)；氮气由氮气储罐(7)直接进入反应料桶(13)和耐压釜体(12)中，至氮气储罐(7)、反应料桶(13)和耐压釜体(12)中