一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于熔模精密鑄造中定向凝固葉片的生產制造技術領域，特別涉及一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法。
【背景技術】
[0002]對于熔模精密鑄造中定向凝固技術制造的葉片，柱晶的條數如果有下限要求，則需要嚴格的工藝參數保證，真空爐澆注的抽拉速度、蠟模的組合方案等均對晶粒數目有一定的影響。現場生產過程中對以上因素的調整僅憑經驗是存在風險的，對于弦寬相對較窄的葉片，要達到較多數目的柱晶，是無法有絕對保證的。

【發明內容】

[0003]為克服現有技術中的問題，本發明的目的是提供一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案:
[0005]—種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，包括以下步驟:
[0006]I)蠟模制造:根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端長度不短于15mm ；
[0007]2)涂料工序:
[0008]2.1)配置涂料:配制含表面孕育劑的定向凝固面層料漿，其中，表面孕育劑占含表面孕育劑的定向凝固面層料漿質量分數的8% ;
[0009]2.2)蘸料:將蠟模模組結晶底盤朝下，將澆口杯朝上垂直，平移至含表面孕育劑的定向凝固面層料漿上方，垂直落下，使含表面孕育劑的定向凝固面層料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒結晶底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出；
[0010]2.3)撒砂；
[0011]3)澆鑄；
[0012]4)清理后得到帶有柱晶的定向凝固葉片。
[0013]所述表面孕育劑為鋁酸鈷。
[0014]所述定向凝固面層料漿為硅溶膠與莫來石的混合物。
[0015]所述硅溶膠與莫來石的質量比為1:3.5。
[0016]與現有技術相比，本發明具有的有益效果:本發明通過采用含表面孕育劑的定向凝固面層料漿，并且在保證蠟模模組引晶端長度不短于15mm的條件下，通過蘸料，澆鑄，清理后能夠得到帶有柱晶的定向凝固葉片，并且經過晶粒腐蝕工藝可以在鑄件的引晶端起始位置看到較為明顯的等軸晶粒，并沿著引晶端至葉片葉身上生長出若干定向柱晶，與現有技術相比，定向柱晶的條數明顯增加至少3?5條，本發明的方法能夠滿足葉片冶金技術標準規定的柱晶條數下限要求，本發明適用于增加定向凝固中葉片柱晶的數目，并且方法簡單，易于實現。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1某定向葉片涂掛鋁酸鈷料漿的組合示意圖。
[0018]圖2為實施例3某實心定向葉片涂掛鋁酸鈷料漿的組合示意圖。
[0019]圖3為實施例1某葉片晶粒度腐蝕的照片。
[0020]圖中，I為蠟模模組結晶底盤，2為蠟模模組引晶端。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0022]本發明中定向凝固面層料漿為質量比1:3.5的硅溶膠與莫來石的混合物；所述表面孕育劑為鋁酸鈷。
[0023]實施例1:
[0024]參見圖1，某定向葉片全長120mm，弦寬5mm，晶粒度要求葉身1/2處至少5個柱晶。
[0025]—種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，包括以下步驟:
[0026]I)蠟模制造:根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端2長度不短于15mm ；
[0027]2)涂料工序:
[0028]2.1)配置涂料:配制含表面孕育劑的定向凝固面層料漿，其中，表面孕育劑占含表面孕育劑的定向凝固面層料漿質量分數的8% ;其中，定向凝固面層料漿為質量比1:3.5的硅溶膠與莫來石的混合物；表面孕育劑為鋁酸鈷。
[0029]2.2)蘸料:將蠟模模組結晶底盤I朝下，將澆口杯朝上垂直，平移至含表面孕育劑的定向凝固面層料漿上方，垂直落下，使含表面孕育劑的定向凝固面層料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒結晶底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出；
[0030]2.3)撒砂；
[0031]3)澆鑄；
[0032]4)清理后得到帶有柱晶的定向凝固葉片。
[0033]通過調整現有技術中的工藝均無法穩定保證晶粒數目能在1/2處生長出超過4條的柱晶，采用本發明的方法，最終得到沿葉片主軸方向生長的柱晶平均6?7條。
[0034]實施例2:
[0035]某機導向葉片鑄件為空心葉片，最小弦寬僅為15_，寬度較窄，對柱晶的生長產生限制，同時按照晶粒度驗收標準，要求在葉身1/2處至少5個柱狀晶。
[0036]—種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，包括以下步驟:
[0037]I)蠟模制造:根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端長度為20mm ;
[0038]2)涂料工序:
[0039]2.1)配置涂料:配制含鋁酸鈷的面層料漿，其中，定向凝固面層料漿為質量比1:
3.5的硅溶膠與莫來石的混合物；鋁酸鈷占含鋁酸鈷的定向凝固面層料漿質量分數的8% ;
[0040]2.2)蘸料:將模組結晶底盤朝下，澆口杯朝上垂直拿起，平移至鋁酸鈷面層料漿上，垂直落下。將料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出，保證模組每單個蠟模引晶端起始部位均勻涂掛5_的料漿。[0041 ] 4)、撒砂:撒砂參數與定向料漿面層撒砂參數相同。
[0042]采用現有技術中的方法，晶粒度狀態有所改善，但仍達不到標準要求數量。通過使用本發明方法，晶粒數目全部達到標準要求值，并進行試驗批驗證，狀態穩定。
[0043]實施例3:
[0044]某二型定向葉片全長105mm左右，弦寬26mm，晶粒度要求葉身1/2處至少6個柱晶。
[0045]—種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，包括以下步驟:
[0046]I)蠟模制造:根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端長度為20mm ;
[0047]2)涂料工序:
[0048]2.1)配置涂料:配制含鋁酸鈷的定向凝固面層料漿，其中，定向凝固面層料漿為質量比1:3.5的硅溶膠與莫來石的混合物；鋁酸鈷占含鋁酸鈷的定向凝固面層料漿質量分數的8% ；
[0049]2.2)蘸料:將蠟模模組結晶底盤朝下，將澆口杯朝上垂直，平移至含表面孕育劑的定向凝固面層料漿上方，垂直落下，使含表面孕育劑的定向凝固面層料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒結晶底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出；
[0050]2.3)撒砂；
[0051]3)澆鑄；
[0052]4)清理后得到帶有柱晶的定向凝固葉片。
[0053]采用現有技術中的工藝，均無法穩定保證晶粒數目能在1/2處生長出超過4條的柱晶，通過使用本發明方法，晶粒數目全部達到標準要求值，并進行試驗批驗證，狀態穩定。
[0054]參見圖3，圖3為實施例3制得的定向凝固葉片經過晶粒腐蝕圖，從圖3可以看出形成了 7?8條柱晶。
【主權項】
1.一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)蠟模制造:根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端長度不短于15_; 2)涂料工序: 2.1)配置涂料:配制含表面孕育劑的定向凝固面層料漿，其中，表面孕育劑占含表面孕育劑的定向凝固面層料漿質量分數的8% ; 2.2)蘸料:將蠟模模組結晶底盤朝下，將澆口杯朝上垂直，平移至含表面孕育劑的定向凝固面層料漿上方，垂直落下，使含表面孕育劑的定向凝固面層料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒結晶底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出； 2.3)撒砂; 3)澆鑄； 4)清理后得到帶有柱晶的定向凝固葉片。2.根據權利要求1所述的一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，其特征在于，所述表面孕育劑為鋁酸鈷。3.根據權利要求1所述的一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，其特征在于，所述定向凝固面層料漿為硅溶膠與莫來石的混合物。4.根據權利要求3所述的一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，其特征在于，所述硅溶膠與莫來石的質量比為1:3.5。
【專利摘要】一種增加定向凝固葉片柱晶數目的方法，根據需要的形狀制造蠟模模組，并使蠟模模組引晶端長度不短于15mm；將蠟模模組結晶底盤朝下，將澆口杯朝上垂直，平移至含表面孕育劑的定向凝固面層料漿上方，垂直落下，使含表面孕育劑的定向凝固面層料漿淹沒結晶底盤，直至淹沒結晶底盤上表面以上5mm位置引晶端處，垂直取出；然后撒砂，澆鑄，清理后得到帶有柱晶的定向凝固葉片。本發明制得的定向柱晶的條數明顯增加至少3～5條，本發明的方法能夠滿足葉片冶金技術標準規定的柱晶條數下限要求，本發明適用于增加定向凝固中葉片柱晶的數目，并且方法簡單，易于實現。
【IPC分類】B22C9/04, B22C9/22
【公開號】CN105057589
【申請號】CN201510419255
【發明人】雷洋, 田飛, 張凌峰, 常濤岐, 劉曉飛, 張軍, 劉麗亞, 任懷遠
【申請人】西安航空動力股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月16日