一种单晶铸件用中注管及其制备方法
【专利摘要】本发明提出一种单晶铸件用带陶瓷堵块的中注管及其制备方法，中注管包括陶瓷堵块、中注管蜡模；陶瓷堵块中段为直径D1、高度h1的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧；中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成；陶瓷堵块镶嵌在浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，且陶瓷堵块圆柱结构直径D1大于支撑管蜡型直径D2。本发明有效的防止了浇注时金属液填充中注管，节约了单晶铸件所需的母合金，大大降低了单晶铸件的生产成本；另外使用该中注管在铸造单晶铸件过程中不会发生漏壳、漏料等问题，中注管蜡模压型时将预制好的陶瓷堵块放入压型中压蜡，操作方便，一次成型，无需二次封堵中注管，对金属液无污染，生产效率高。
【专利说明】一种单晶铸件用中注管及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于熔模精密铸造领域，涉及一种单晶铸件用中注管及其制备方法，特别是涉及单晶铸件用带陶瓷堵块的中注管及其制备方法。
【背景技术】
[0002]单晶铸件蜡模组合时都采用中注管作支撑。由于中注管连接着浇口杯和结晶底盘，浇注时金属液会充满中注管，并凝固形成金属棒，该金属棒并非单晶，也非零件，只能废弃；单晶铸件所使用的母合金材料昂贵，废弃中注管合金棒会大大增加单晶铸件的成本，为了降低成本，现有的封堵方法是:在浇注前使用耐火材料+耐火砂+棉花对中注管进行封堵，该方法的不足是:首先封堵后需要干燥较长时间，且封堵效果不好，经常发生漏壳、漏料等问题；另外，封堵所使用的材料残留或掉进零件模壳空腔内，导致铸件产生夹渣。
【发明内容】
[0003]本发明创造的目的是提供一种单晶铸件用带陶瓷堵块的中注管及其制备方法，降低单晶铸件生产成本，减少因收缩引起的应力所带来的单晶铸件的再结晶产生，提高单晶铸件质量。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]所述一种单晶铸件用中注管，其特征在于:包括陶瓷堵块、中注管蜡模；陶瓷堵块中段为直径D1、高度hi的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧；中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成；陶瓷堵块镶嵌在浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，且陶瓷堵块圆柱结构直径Dl大于支撑管蜡型直径D2。
[0006]所述一种单晶铸件用中注管的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0007]步骤1:按照陶瓷堵块设计尺寸制作陶瓷堵块压型模具，进行压型、烧结工艺生产陶瓷堵块；
[0008]步骤2:按照中注管设计尺寸制作中注管压型模具，将陶瓷堵块预埋在中注管压型模具中处于浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位的位置进行蜡模压型。
[0009]有益效果
[0010]本发明创造的优点是:本发明创造提供一种在单晶铸件模组中起支撑作用的中注管及其制备方法，该中注管中的陶瓷堵块预埋在中注管蜡模的理想位置，经制壳、脱蜡等工艺后镶嵌在模壳内，有效的防止了浇注时金属液填充中注管，节约了单晶铸件所需的母合金，大大降低了单晶铸件的生产成本；另外使用该中注管在铸造单晶铸件过程中不会发生漏壳、漏料等问题，中注管蜡模压型时将预制好的陶瓷堵块放入压型中压蜡，操作方便，一次成型，无需二次封堵中注管，对金属液无污染，生产效率高；综上所述，本发明创造降低单晶铸件生产成本，减少因收缩引起的应力所带来的单晶铸件的再结晶产生，提高铸件质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是单晶铸件用带陶瓷堵块的中注管；
[0012]图中:A、中注管蜡模；B、陶瓷堵块。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例描述本发明:
[0014]实施例1:高压涡轮工作叶片
[0015]本实施例中的单晶铸件用中注管包括陶瓷堵块、中注管蜡模。陶瓷堵块总高为H1，陶瓷堵块中段为直径D1、高度hi的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧，圆台结构底部直径为dl，顶部直径为d2，dl < d2，高为h2。中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成，中注管总高为H2，支撑管蜡型直径为D2。在蜡模压型时，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3的位置处，即浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，经制壳、脱蜡后镶嵌在模壳内，陶瓷堵块圆柱结构直径Dl大于支撑管蜡型直径D2，实现在浇注时阻止金属液填充中注管。陶瓷堵块具有连接中注管蜡模和封堵金属液的作用。
[0016]具体制作步骤如下:
[0017]步骤1:制作陶瓷型芯堵块:按照陶瓷型芯堵块设计图制造陶瓷型芯堵块压型模具，具体尺寸为:陶瓷堵块总高Hl = 40mm,中间是高hi = 10mm、直径Dl = 30mm的圆柱,两个圆台(底部直径dl = 8mm、顶部直径d2 = 10mm、高h2 = 15mm)对称分布在圆柱的上下两侧。进行压型、烧结等工艺流程生产陶瓷堵块。
[0018]步骤2:制造中注管:按照中注管设计尺寸制作中注管压型模具，具体尺寸为:中注管总高H2 = 260mm，支撑管蜡型直径D2 = 20mm，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3=45mm的位置处进行蜡模压型。
[0019]得到带陶瓷堵块的中注管后，按照高压涡轮工作叶片模组组合图进行模组组合，并进行通用单晶铸件生产工艺流程:制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳。
[0020]实施例2:高压涡轮外环
[0021]本实施例中的单晶铸件用中注管包括陶瓷堵块、中注管蜡模。陶瓷堵块总高为H1，陶瓷堵块中段为直径D1、高度hi的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧，圆台结构底部直径为dl，顶部直径为d2，dl < d2，高为h2。中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成，中注管总高为H2，支撑管蜡型直径为D2。在蜡模压型时，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3的位置处，即浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，经制壳、脱蜡后镶嵌在模壳内，陶瓷堵块圆柱结构直径Dl大于支撑管蜡型直径D2，实现在浇注时阻止金属液填充中注管。陶瓷堵块具有连接中注管蜡模和封堵金属液的作用。
[0022]具体制作步骤如下:
[0023]步骤1:制作陶瓷型芯堵块:按照陶瓷型芯堵块设计图制造陶瓷型芯堵块压型模具，具体尺寸为:陶瓷堵块总高Hl = 40mm,中间是高hi = 10mm、直径Dl = 30mm的圆柱,两个圆台(底部直径dl = 8mm、顶部直径d2 = 10mm、高h2 = 15mm)对称分布在圆柱的上下两侧。进行压型、烧结等工艺流程生产陶瓷堵块。
[0024]步骤2:制造中注管:按照中注管设计尺寸制作中注管压型模具，具体尺寸为:中注管总高H2 = 260mm，支撑管蜡型直径D2 = 18mm，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3=45mm的位置处进行蜡模压型。
[0025]得到带陶瓷堵块的中注管后，按照高压涡轮外环模组组合图进行模组组合，并进行通用单晶铸件生产工艺流程:制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳。
[0026]实施例3:单晶试棒
[0027]本实施例中的单晶铸件用中注管包括陶瓷堵块、中注管蜡模。陶瓷堵块总高为H1，陶瓷堵块中段为直径D1、高度hi的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧，圆台结构底部直径为dl，顶部直径为d2，dl < d2，高为h2。中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成，中注管总高为H2，支撑管蜡型直径为D2。在蜡模压型时，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3的位置处，即浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，经制壳、脱蜡后镶嵌在模壳内，陶瓷堵块圆柱结构直径Dl大于支撑管蜡型直径D2，实现在浇注时阻止金属液填充中注管。陶瓷堵块具有连接中注管蜡模和封堵金属液的作用。
[0028]具体制作步骤如下:
[0029]步骤1:制作陶瓷型芯堵块:按照陶瓷型芯堵块设计图制造陶瓷型芯堵块压型模具，具体尺寸为:陶瓷堵块总高Hl = 40mm,中间是高hi = 10mm、直径Dl = 30mm的圆柱,两个圆台(底部直径dl = 8mm、顶部直径d2 = 10mm、高h2 = 15mm)对称分布在圆柱的上下两侧。进行压型、烧结等工艺流程生产陶瓷堵块。
[0030]步骤2:制造中注管:按照中注管设计尺寸制作中注管压型模具，具体尺寸为:中注管总高H2 = 260mm，支撑管蜡型直径D2 = 16mm，将陶瓷堵块预埋在距中注管蜡模顶部H3=45mm的位置处进行蜡模压型。
[0031]得到带陶瓷堵块的中注管后，按照单晶试棒模组组合图进行模组组合，并进行通用单晶铸件生产工艺流程:制壳、脱蜡、型壳焙烧、熔化浇注、脱壳。
【权利要求】
1.一种单晶铸件用中注管，其特征在于:包括陶瓷堵块、中注管蜡模；陶瓷堵块中段为直径D1、高度hi的圆柱结构，两个圆台结构对称分布在圆柱两侧；中注管蜡模由陶瓷过滤网蜡型、浇道蜡型和支撑管蜡型三部分组成；陶瓷堵块镶嵌在浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位，且陶瓷堵块圆柱结构直径Dl大于支撑管蜡型直径D2。
2.—种权利要求1所述单晶铸件用中注管的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:按照陶瓷堵块设计尺寸制作陶瓷堵块压型模具，进行压型、烧结工艺生产陶瓷堵块； 步骤2:按照中注管设计尺寸制作中注管压型模具，将陶瓷堵块预埋在中注管压型模具中处于浇道蜡型和支撑管蜡型连接部位的位置进行蜡模压型。
【文档编号】C30B29/52GK104259389SQ201410455257
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】梁晓锋, 董茵, 海潮, 周宝玲, 俞洲, 段朋国, 赵儒梁, 郭涛 申请人:西安航空动力股份有限公司