一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于熔模精密铸造中定向凝固叶片的生产制造技术领域，特别涉及一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法。
【背景技术】
[0002]对于熔模精密铸造中定向凝固技术制造的叶片，柱晶的条数如果有下限要求，则需要严格的工艺参数保证，真空炉浇注的抽拉速度、蜡模的组合方案等均对晶粒数目有一定的影响。现场生产过程中对以上因素的调整仅凭经验是存在风险的，对于弦宽相对较窄的叶片，要达到较多数目的柱晶，是无法有绝对保证的。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0005]—种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，包括以下步骤:
[0006]I)蜡模制造:根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端长度不短于15mm ；
[0007]2)涂料工序:
[0008]2.1)配置涂料:配制含表面孕育剂的定向凝固面层料浆，其中，表面孕育剂占含表面孕育剂的定向凝固面层料浆质量分数的8% ;
[0009]2.2)蘸料:将蜡模模组结晶底盘朝下，将浇口杯朝上垂直，平移至含表面孕育剂的定向凝固面层料浆上方，垂直落下，使含表面孕育剂的定向凝固面层料浆淹没结晶底盘，直至淹没结晶底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出；
[0010]2.3)撒砂；
[0011]3)浇铸；
[0012]4)清理后得到带有柱晶的定向凝固叶片。
[0013]所述表面孕育剂为铝酸钴。
[0014]所述定向凝固面层料浆为硅溶胶与莫来石的混合物。
[0015]所述硅溶胶与莫来石的质量比为1:3.5。
[0016]与现有技术相比，本发明具有的有益效果:本发明通过采用含表面孕育剂的定向凝固面层料浆，并且在保证蜡模模组引晶端长度不短于15mm的条件下，通过蘸料，浇铸，清理后能够得到带有柱晶的定向凝固叶片，并且经过晶粒腐蚀工艺可以在铸件的引晶端起始位置看到较为明显的等轴晶粒，并沿着引晶端至叶片叶身上生长出若干定向柱晶，与现有技术相比，定向柱晶的条数明显增加至少3?5条，本发明的方法能够满足叶片冶金技术标准规定的柱晶条数下限要求，本发明适用于增加定向凝固中叶片柱晶的数目，并且方法简单，易于实现。
【附图说明】
[0017]图1为实施例1某定向叶片涂挂铝酸钴料浆的组合示意图。
[0018]图2为实施例3某实心定向叶片涂挂铝酸钴料浆的组合示意图。
[0019]图3为实施例1某叶片晶粒度腐蚀的照片。
[0020]图中，I为蜡模模组结晶底盘，2为蜡模模组引晶端。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0022]本发明中定向凝固面层料浆为质量比1:3.5的硅溶胶与莫来石的混合物；所述表面孕育剂为铝酸钴。
[0023]实施例1:
[0024]参见图1，某定向叶片全长120mm，弦宽5mm，晶粒度要求叶身1/2处至少5个柱晶。
[0025]—种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，包括以下步骤:
[0026]I)蜡模制造:根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端2长度不短于15mm ；
[0027]2)涂料工序:
[0028]2.1)配置涂料:配制含表面孕育剂的定向凝固面层料浆，其中，表面孕育剂占含表面孕育剂的定向凝固面层料浆质量分数的8% ;其中，定向凝固面层料浆为质量比1:3.5的硅溶胶与莫来石的混合物；表面孕育剂为铝酸钴。
[0029]2.2)蘸料:将蜡模模组结晶底盘I朝下，将浇口杯朝上垂直，平移至含表面孕育剂的定向凝固面层料浆上方，垂直落下，使含表面孕育剂的定向凝固面层料浆淹没结晶底盘，直至淹没结晶底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出；
[0030]2.3)撒砂；
[0031]3)浇铸；
[0032]4)清理后得到带有柱晶的定向凝固叶片。
[0033]通过调整现有技术中的工艺均无法稳定保证晶粒数目能在1/2处生长出超过4条的柱晶，采用本发明的方法，最终得到沿叶片主轴方向生长的柱晶平均6?7条。
[0034]实施例2:
[0035]某机导向叶片铸件为空心叶片，最小弦宽仅为15_，宽度较窄，对柱晶的生长产生限制，同时按照晶粒度验收标准，要求在叶身1/2处至少5个柱状晶。
[0036]—种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，包括以下步骤:
[0037]I)蜡模制造:根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端长度为20mm ;
[0038]2)涂料工序:
[0039]2.1)配置涂料:配制含铝酸钴的面层料浆，其中，定向凝固面层料浆为质量比1:
3.5的硅溶胶与莫来石的混合物；铝酸钴占含铝酸钴的定向凝固面层料浆质量分数的8% ;
[0040]2.2)蘸料:将模组结晶底盘朝下，浇口杯朝上垂直拿起，平移至铝酸钴面层料浆上，垂直落下。将料浆淹没结晶底盘，直至淹没底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出，保证模组每单个蜡模引晶端起始部位均匀涂挂5_的料浆。[0041 ] 4)、撒砂:撒砂参数与定向料浆面层撒砂参数相同。
[0042]采用现有技术中的方法，晶粒度状态有所改善，但仍达不到标准要求数量。通过使用本发明方法，晶粒数目全部达到标准要求值，并进行试验批验证，状态稳定。
[0043]实施例3:
[0044]某二型定向叶片全长105mm左右，弦宽26mm，晶粒度要求叶身1/2处至少6个柱晶。
[0045]—种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，包括以下步骤:
[0046]I)蜡模制造:根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端长度为20mm ;
[0047]2)涂料工序:
[0048]2.1)配置涂料:配制含铝酸钴的定向凝固面层料浆，其中，定向凝固面层料浆为质量比1:3.5的硅溶胶与莫来石的混合物；铝酸钴占含铝酸钴的定向凝固面层料浆质量分数的8% ；
[0049]2.2)蘸料:将蜡模模组结晶底盘朝下，将浇口杯朝上垂直，平移至含表面孕育剂的定向凝固面层料浆上方，垂直落下，使含表面孕育剂的定向凝固面层料浆淹没结晶底盘，直至淹没结晶底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出；
[0050]2.3)撒砂；
[0051]3)浇铸；
[0052]4)清理后得到带有柱晶的定向凝固叶片。
[0053]采用现有技术中的工艺，均无法稳定保证晶粒数目能在1/2处生长出超过4条的柱晶，通过使用本发明方法，晶粒数目全部达到标准要求值，并进行试验批验证，状态稳定。
[0054]参见图3，图3为实施例3制得的定向凝固叶片经过晶粒腐蚀图，从图3可以看出形成了 7?8条柱晶。
【主权项】
1.一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)蜡模制造:根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端长度不短于15_; 2)涂料工序: 2.1)配置涂料:配制含表面孕育剂的定向凝固面层料浆，其中，表面孕育剂占含表面孕育剂的定向凝固面层料浆质量分数的8% ; 2.2)蘸料:将蜡模模组结晶底盘朝下，将浇口杯朝上垂直，平移至含表面孕育剂的定向凝固面层料浆上方，垂直落下，使含表面孕育剂的定向凝固面层料浆淹没结晶底盘，直至淹没结晶底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出； 2.3)撒砂; 3)浇铸； 4)清理后得到带有柱晶的定向凝固叶片。2.根据权利要求1所述的一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，其特征在于，所述表面孕育剂为铝酸钴。3.根据权利要求1所述的一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，其特征在于，所述定向凝固面层料浆为硅溶胶与莫来石的混合物。4.根据权利要求3所述的一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，其特征在于，所述硅溶胶与莫来石的质量比为1:3.5。
【专利摘要】一种增加定向凝固叶片柱晶数目的方法，根据需要的形状制造蜡模模组，并使蜡模模组引晶端长度不短于15mm；将蜡模模组结晶底盘朝下，将浇口杯朝上垂直，平移至含表面孕育剂的定向凝固面层料浆上方，垂直落下，使含表面孕育剂的定向凝固面层料浆淹没结晶底盘，直至淹没结晶底盘上表面以上5mm位置引晶端处，垂直取出；然后撒砂，浇铸，清理后得到带有柱晶的定向凝固叶片。本发明制得的定向柱晶的条数明显增加至少3～5条，本发明的方法能够满足叶片冶金技术标准规定的柱晶条数下限要求，本发明适用于增加定向凝固中叶片柱晶的数目，并且方法简单，易于实现。
【IPC分类】B22C9/04, B22C9/22
【公开号】CN105057589
【申请号】CN201510419255
【发明人】雷洋, 田飞, 张凌峰, 常涛岐, 刘晓飞, 张军, 刘丽亚, 任怀远
【申请人】西安航空动力股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月16日