烧炉中进行焙烧，焙烧温度为980°C，保温时间为4小时，炉冷至室温并进行清洗；将模壳放置在定向炉内，上区预热到1550°C，下区预热到1480°C，将合金在熔炼炉内熔化并浇注，合金为定向或单晶镍基高温合金，浇注完毕后开始定向凝固生长，拉速为6毫米/分钟，拉制完毕后随炉冷却，然后取出清壳。将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，采用NaOH的水溶液脱除，碱浓度为38% (质量比)，温度为190°C，压力为0.5MPa，脱除时间30小时；叶片上残余碱液采用盐酸水溶液进行中和，盐酸溶液浓度为1% ;最后对叶片采用水清洗，烘干。经取样剖面检测，叶片表面锡层完全去除。
[0012]
实施例4
采用精密铸造工艺制备叶片模壳，面层涂料采用刚玉粉(320目)与硅溶胶溶液配制，粉液比为3.3: 1，第一层涂料后在室温条件下进行干燥，干燥时间8小时；第二层涂料后撒砂，撒砂料为80目刚玉砂，干燥时间4小时；第三层涂料后撒砂材料为60目刚玉砂，干燥时间为4小时；第四层涂料后撒砂材料为24目刚玉砂，干燥时间为6小时；第五-第七层为涂料后撒砂材料为24目刚玉砂，干燥时间为6小时，最后封浆层采用面层涂料，干燥时间为6小时；采用蒸汽法脱除蜡模，蒸汽温度为160°C，时间为15分钟；模壳脱蜡后将模壳放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1000°C，保温时间为4小时，炉冷至室温并进行清洗；将模壳放置在定向炉内，上区预热到1500°C，下区预热到1500°C，将合金在熔炼炉内熔化并浇注，合金为定向或单晶镍基高温合金，浇注完毕后开始定向凝固生长，拉速为9毫米/分钟，拉制完毕后随炉冷却，然后取出清壳。将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，采用NaOH的水溶液脱除，碱浓度为28% (质量比)，温度为200°C，压力为0.6MPa，脱除时间20小时；叶片上残余碱液采用盐酸水溶液进行中和，盐酸溶液浓度为3% ;最后对叶片采用水清洗，烘干。经取样剖面检测，叶片表面锡层完全去除。
[0013]
实施例5:
采用精密铸造工艺制备叶片模壳，面层涂料采用刚玉粉(350目)与硅溶胶溶液配制，粉液比为3.3: 1，第一层涂料后在室温条件下进行干燥，干燥时间6小时；第二层涂料后撒砂，撒砂料为60目刚玉砂，干燥时间6小时；第三层涂料后撒砂材料为60目刚玉砂，干燥时间为6小时；第四层涂料后撒砂材料为24目刚玉砂，干燥时间为6小时；第五-第七层为涂料后撒砂材料为24目刚玉砂，干燥时间为6小时，最后封浆层采用面层涂料，干燥时间为6小时；采用蒸汽法脱除蜡模，蒸汽温度为160°C，时间为18分钟；模壳脱蜡后将模壳放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1000°C，保温时间为2小时，炉冷至室温并进行清洗；将模壳放置在定向炉内，上区预热到1450°C，下区预热到1510°C，将合金在熔炼炉内熔化并浇注，合金为定向或单晶镍基高温合金，浇注完毕后开始定向凝固生长，拉速为10毫米/分钟，拉制完毕后随炉冷却，然后取出清壳。将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，采用NaOH的水溶液脱除，碱浓度为26% (质量比)，温度为120°C，压力为0.6MPa，脱除时间2小时；叶片上残余碱液采用盐酸水溶液进行中和，盐酸溶液浓度为10% ;最后对叶片采用水清洗，烘干。经取样剖面检测，叶片表面锡层完全去除。
[0014]
实施例6:
采用精密铸造工艺制备叶片模壳，面层涂料采用刚玉粉(400目)与硅溶胶溶液配制，粉液比为3.5: 1，第一层涂料后在室温条件下进行干燥，干燥时间4小时；第二层涂料后撒砂，撒砂料为80目刚玉砂，干燥时间4小时；第三层涂料后撒砂材料为32目刚玉砂，干燥时间为4小时；第四层涂料后撒砂材料为24目刚玉砂，干燥时间为4小时；第五-第七层为涂料后撒砂材料为16目刚玉砂，干燥时间为4小时，最后封浆层采用面层涂料，干燥时间为2小时；采用蒸汽法脱除蜡模，蒸汽温度为170°C，时间为10分钟；模壳脱蜡后将模壳放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为850°C，保温时间为2小时，炉冷至室温并进行清洗；将模壳放置在定向炉内，上区预热到1500°C，下区预热到1480°C，将合金在熔炼炉内熔化并浇注，合金为定向或单晶镍基高温合金，浇注完毕后开始定向凝固生长，拉速为3毫米/分钟，拉制完毕后随炉冷却，然后取出清壳。将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，采用Κ0Η的水溶液脱除，碱浓度为25% (质量比)，温度为150°C，压力为0.3MPa，脱除时间50小时；叶片上残余碱液采用盐酸水溶液进行中和，盐酸溶液浓度为4% ;最后对叶片采用水清洗，烘干。经取样剖面检测，叶片表面锡层完全去除。
【主权项】
1.液态金属冷却定向凝固叶片表面除锡方法，其特征在于:工艺路线如下:(1)、采用精密铸造工艺制备叶片模壳，利用液态Sn冷却定向凝固技术制备定向柱晶或单晶叶片；(2)、对叶片模壳进行清理；(3)、将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，注入碱液，在一定温度和压力下进行除锡；(4)、对除锡后的叶片表面采用酸溶液进行中和及清洗，最后烘干，得到表面无锡的叶片。2.根据权利要求1所述的液态金属冷却定向凝固叶片表面除锡方法，其特征在于: 叶片模壳的制备工艺如下:面层涂料采用320-400目刚玉粉与硅溶胶溶液配制，粉液比(质量比)为3-3.5:1,第一层涂料后在室温条件下进行干燥，干燥时间4-8小时；第二层涂料后撒砂，撒砂料为60-80目刚玉砂，干燥时间4-8小时；第三层涂料后撒砂材料为32-60目刚玉砂，干燥时间为4-8小时；第四层涂料后撒砂材料为24-32目刚玉砂，干燥时间为4-8小时；第五-第七层为涂料后撒砂材料为16-24目刚玉砂，干燥时间为4-8小时，最后封浆层采用面层涂料，干燥时间为2-8小时； 采用蒸汽法脱除蜡模，蒸汽温度为150°C _170°C，时间为10-20分钟； 模壳脱蜡后将模壳放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为850-1200 °C，保温时间为2-6小时，炉冷至室温并进行清洗； 将模壳放置在定向炉内，上区预热到1450-1550°C，下区预热到1480-1550°C，将合金在熔炼炉内熔化，浇注完毕后开始拉单晶，拉速为3-12毫米/分钟，拉制完毕后随炉冷却，然后取出清壳； 将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，采用NaOH或K0H的水溶液脱除，碱浓度为25-40%(质量比)，温度为120°C _280°C，压力为0.3-lMPa，脱除时间2_50小时；叶片上残余碱液采用盐酸水溶液进行中和，盐酸溶液浓度为1-10% ;最后对叶片采用水清洗，烘干。3.根据权利要求2所述的液态金属冷却定向凝固叶片表面除锡方法，其特征在于:定向凝固叶片的材质为定向或单晶镍基高温合金。
【专利摘要】液态金属冷却定向凝固叶片表面除锡方法，工艺路线如下：（1）、采用精密铸造工艺制备叶片模壳，利用液态Sn冷却定向凝固技术制备定向柱晶或单晶叶片；（2）、对叶片模壳进行清理；（3）、将清壳后的叶片放入高压脱芯釜中，注入碱液，在一定温度和压力下进行除锡；（4）、对除锡后的叶片表面采用酸溶液进行中和及清洗，最后烘干，得到表面无锡的叶片。其基于高温合金不与碱液反应，锡与碱液反应生成可溶解于水的盐的原理而去除叶片表面的锡，达到叶片表面去锡的目的。
【IPC分类】B22D29/00, B22C9/04, B22D31/00
【公开号】CN105364001
【申请号】CN201510665070
【发明人】毛萍莉, 姜卫国
【申请人】沈阳工业大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月16日