本发明属于合金薄壁铸件技术领域，具体为一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法。
背景技术：
高温材料是指在550℃以上能承受一定应力并具有抗氧化和抗热腐蚀能力的材料，适用于制造航空发动机、火箭发动机和燃气轮机叶片的重要承力结构件。高温材料主要包括高温合金、钛合金、难熔合金和陶瓷材料等，其中以高温合金和钛合金的应用最为广泛。高温合金是指以铁、镍、钴为基体，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船、汽车等领域的重要材料。
近年来，随着这些行业的高速发展，对铸件的要求越来越体现以下特点：①轻量化；②整体化；③精密化，伴随着这一发展趋势，复杂薄壁铸件的需求将越来越大，具有复杂薄壁结构的高温合金铸件研究正引起越来越多人的关注。
高温合金铸件在铸造的过程中，需要使用到型壳，为了保证生产出优质的铸件，对型壳有一系列的要求：强度、抗变形能力、透气性、限量变化、导热性、热震稳定性和热化学稳定性等，所以型壳的性能严重影响铸件的质量，而且铸件在不同压力条件下凝固，达到的效果也不同，因此，调节压力对铸件的影响非常重要。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，解决了型壳在制造过程中，对型壳一系列性能要求，并且高精度调节压力变化，以满足高温合金复杂薄壁铸件精密铸造的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，包括以下步骤：
s1、配制模料：通过加热的方法将蜡料、天然树脂和塑料融化混合成一体，在冷却情况下，将模料剧烈搅拌，使模料成为糊膏状态供压制熔模使用；
s2、压制熔模：预先在压型表面涂上一层薄薄的分型剂，然后使用压模机把配制好的模料压入压型内，待其凝固硬化后取出；
s3、制成型壳：
a、熔模的除油和脱脂，对熔模表面进行除油和脱脂；
b、在熔模上涂挂涂料和撒砂，将熔模浸涂耐火涂料，撒上料状耐火材料，经过干燥和硬化，如此反复多次，使得耐火材料涂挂层达到需要的厚度为止，这样形成多层型壳；
c、型壳干燥和硬化，型壳每涂复一层，就对其干燥和硬化，使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变，把耐火材料连在一起；
d、自型壳中熔失熔模，型壳完全硬化后，采用加热方法熔去熔模；
e、焙烧型壳，将型壳直接送入炉内焙烧，焙烧时逐渐增加炉温，将型壳加热至8000-10000℃，保温一段时间；
s4、浇铸：
a、安装型壳，使用液压缸打开压力罐的顶盖，将型壳放置在压力罐内，并把型壳固定在压力罐内，同时在型壳与罐体之间安装纱网，向纱网内倒入砂子，然后再控制液压缸把压力罐盖上；
b、抽真空，在压力罐密封后，立即锁紧压力罐，同时对压力罐内部进行抽真空；
c、熔炼合金，将多晶镍基高温合金原料投入冶炼炉中，并且抽真空，控制真空熔炼室的真空度为10-15pa，再将真空熔炼室加热，使得真空熔炼室的温度保持在1580±10℃，使多晶镍基高温合金原料完全熔化；
d、增压及凝固，将金属液倒入型壳内，在保持压力罐内真空度不便的条件下，对压力罐充入稀有气体，使压力从负压转变为正压，根据铸件加工特性，维持在特定的压力值；
e、卸压，当铸件完全凝固后，排出压力罐内的气体，打开压力罐，将型壳和砂子倒出；
s5、铸件清理：从铸件上清除型壳，再从浇冒系统上取下铸件，去除铸件上所粘附的型壳耐火材料，最后对铸件热处理后清理，如除氧化皮和切割浇口残余等；
s6、品质检查：使用量具对铸件的尺寸、形状、重量、表面粗糙度和表面缺陷等外观进行测量，然后再使用x射线对铸件内部进行探伤，查找铸件内部缩孔、缩松缺陷等。
作为本发明的进一步方案：所述耐火材料采用石英、刚玉和硅酸胶体溶液混合制成。
作为本发明的进一步方案：所述熔模熔化的方法为热水法或同压蒸汽法。
作为本发明的进一步方案：所述分型剂为机油、松节油等。
作为本发明的进一步方案：所述模料在脱模后可以回收，再用来制造行的熔模或浇冒。
作为本发明的进一步方案：所述模料主要用蜡料配置而成的模料，它的熔点为60-700℃。
作为本发明的进一步方案：所述高温合金为多晶镍基高温合金，其正常成分为0.05c、19.0cr、53.0ni、3.0mo、5.0(nb+ta)、0.5al、0.9ti和其余fe。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、该高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，通过在模料表面上涂料和撒砂，模料表面各处都要均匀涂上耐火涂料，并且根据熔模的结构特点在耐火涂料筒中转动或上下移动，防止熔模上的凹角、沟槽和小孔集存气泡，同时撒砂是为了增强型壳和耐火涂料，防止涂层干燥时由于凝胶收缩而产生穿透型裂纹。
2、该高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，通过采用压力结晶的方法，使得熔融金属在压力下凝固，保证液态金属能更好的充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件的精密度，防止气孔、浇铸不足的缺陷，同时还能够增加铸件的致密度，使得型壳整体的稳定性变得更好。
3、该高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，通过使用蜡料制成模料，在加热脱模后，可以对其进行回收循环利用，虽然模料的性能会变坏，脆性增大，灰分增多，流动性下降，缩缩率增加，颜色由白变褐，只要通过盐酸处理后，除去其内的皂盐，可以使用处理后的模料进行制造浇冒，从而避免原料的浪费，降低了使用成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
本发明提供一种技术方案：一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法，包括以下步骤：
s1、配制模料：通过加热的方法将蜡料、天然树脂和塑料融化混合成一体，在冷却情况下，将模料剧烈搅拌，使模料成为糊膏状态供压制熔模使用；
s2、压制熔模：预先在压型表面涂上一层薄薄的分型剂，然后使用压模机把配制好的模料压入压型内，待其凝固硬化后取出；
s3、制成型壳：
a、熔模的除油和脱脂，对熔模表面进行除油和脱脂；
b、在熔模上涂挂涂料和撒砂，将熔模浸涂耐火涂料，撒上料状耐火材料，经过干燥和硬化，如此反复多次，使得耐火材料涂挂层达到需要的厚度为止，这样形成多层型壳；
c、型壳干燥和硬化，型壳每涂复一层，就对其干燥和硬化，使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变，把耐火材料连在一起；
d、自型壳中熔失熔模，型壳完全硬化后，采用加热方法熔去熔模；
e、焙烧型壳，将型壳直接送入炉内焙烧，焙烧时逐渐增加炉温，将型壳加热至8000-10000℃，保温一段时间；
s4、浇铸：
a、安装型壳，使用液压缸打开压力罐的顶盖，将型壳放置在压力罐内，并把型壳固定在压力罐内，同时在型壳与罐体之间安装纱网，向纱网内倒入砂子，然后再控制液压缸把压力罐盖上；
b、抽真空，在压力罐密封后，立即锁紧压力罐，同时对压力罐内部进行抽真空；
c、熔炼合金，将多晶镍基高温合金原料投入冶炼炉中，并且抽真空，控制真空熔炼室的真空度为10-15pa，再将真空熔炼室加热，使得真空熔炼室的温度保持在1580±10℃，使多晶镍基高温合金原料完全熔化；
d、增压及凝固，将金属液倒入型壳内，在保持压力罐内真空度不便的条件下，对压力罐充入稀有气体，使压力从负压转变为正压，根据铸件加工特性，维持在特定的压力值；
e、卸压，当铸件完全凝固后，排出压力罐内的气体，打开压力罐，将型壳和砂子倒出；
s5、铸件清理：从铸件上清除型壳，再从浇冒系统上取下铸件，去除铸件上所粘附的型壳耐火材料，最后对铸件热处理后清理，如除氧化皮和切割浇口残余等；
s6、品质检查：使用量具对铸件的尺寸、形状、重量、表面粗糙度和表面缺陷等外观进行测量，然后再使用x射线对铸件内部进行探伤，查找铸件内部缩孔、缩松缺陷等。
耐火材料采用石英、刚玉和硅酸胶体溶液混合制成。
熔模熔化的方法为热水法或同压蒸汽法。
分型剂为机油、松节油等。
模料在脱模后可以回收，再用来制造行的熔模或浇冒。
模料主要用蜡料配置而成的模料，它的熔点为60-700℃。
高温合金为多晶镍基高温合金，其正常成分为0.05c、19.0cr、53.0ni、3.0mo、5.0(nb+ta)、0.5al、0.9ti和其余fe。
通过在模料表面上涂料和撒砂，模料表面各处都要均匀涂上耐火涂料，并且根据熔模的结构特点在耐火涂料筒中转动或上下移动，防止熔模上的凹角、沟槽和小孔集存气泡，同时撒砂是为了增强型壳和耐火涂料，防止涂层干燥时由于凝胶收缩而产生穿透型裂纹。
通过采用压力结晶的方法，使得熔融金属在压力下凝固，保证液态金属能更好的充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件的精密度，防止气孔、浇铸不足的缺陷，同时还能够增加铸件的致密度，使得型壳整体的稳定性变得更好。
通过使用蜡料制成模料，在加热脱模后，可以对其进行回收循环利用，虽然模料的性能会变坏，脆性增大，灰分增多，流动性下降，缩缩率增加，颜色由白变褐，只要通过盐酸处理后，除去其内的皂盐，可以使用处理后的模料进行制造浇冒，从而避免原料的浪费，降低了使用成本。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。