[發明專利]一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法

無效

• 申請號: 200910071295.0
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101462151A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 陳玉勇;陳艷飛;田竟;肖樹龍;孔凡濤;徐麗娟;王惠光;劉志光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C7/02;B22C3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 金永煥

1.一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法按以下步驟實施：一、采用SolidWorks軟件設計出三維CAD模型，用magic軟件轉換后保存為STL文件，再將STL文件的數據信息輸送到SLS快速成型機上，用選擇性激光燒結技術逐層燒結直徑小于0.2mm的聚苯乙烯粉，再浸蠟后制得熔模，而后用工業酒精對熔模表面與內部進行清洗，晾干；二、將聚乙烯醇1788粉末和60目鋁礬土砂加入到蒸餾水中并以攪拌速度為300～400r/min攪拌至聚乙烯醇1788粉末均勻包裹于鋁礬土砂表面，然后在溫度為60～80℃條件下，干燥處理3～4h并研磨1h；三、將325目氧化鋯粉與二醋酸鋯按2.5～3.8∶1的質量比混合后，再加入占二醋酸鋯體積0.02％～0.08％的脂肪醇聚氧乙烯醚和0.04％～0.07％的正辛醇，在攪拌速度為300～400r/min條件下攪拌1～2h，然后靜置30min，得面層涂料，而后將熔模浸入面層涂料沾漿10～15s后取出，在熔模上的面層涂料流動均勻而不再連續下滴后進行面層撒砂、干燥；四、將325目鋁礬土粉與硅溶膠按2.5～3∶1的質量比混合，得流杯粘度為60～100s的背層涂料，然后進行背層1～7層涂掛，得模殼；五、將模殼放入箱式電阻爐中，隨爐升溫至200～400℃保溫1～2h，然后升溫至500～700℃保溫1～2h，繼續升溫至900～1050℃保溫1～2h，然后隨爐冷卻至室溫，得TiAl基合金精鑄用氧化物陶瓷模殼；六、將TiAl基合金精鑄用氧化物陶瓷模殼放置于水冷銅坩堝真空感應熔煉爐中，抽真空至10^-2mbar后進行TiAl基合金熔煉，在TiAl基合金精鑄用氧化物陶瓷模殼預熱溫度為300～400℃的條件下進行澆鑄，得TiAl基合金鑄件；其中步驟二中按0.8～1.5∶0.8～1.5的質量比稱取蒸餾水和鋁礬土砂，再稱取占蒸餾水質量0.5％～1.2％的聚乙烯醇1788粉末；步驟三中面層涂料的流杯粘度為70～110s，撒砂使用的是粒度在30～60目的氧化鋯砂；步驟四中第一層到第六層涂掛包括沾漿和撒砂兩個步驟，步驟四中所用撒砂材料為步驟二中表面包覆聚乙烯醇1788粉末的鋁礬土砂和未經處理的鋁礬土砂，二者質量比為1∶1，并混合均勻；第七層在涂掛過程中只進行沾漿，不進行撒砂，步驟四中涂掛時層與層涂掛間隔時間為20min。

2.根據權利要求1所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟二中攪拌速度為320～380r/min。

3.根據權利要求1或2所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟二中按0.9～1.2∶0.9～1.2的質量比稱取蒸餾水和鋁礬土砂。

4.根據權利要求3所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟二中稱取占蒸餾水質量0.6％～1.0％的聚乙烯醇1788粉末。

5.根據權利要求1、2或4所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟三中325目氧化鋯粉與二醋酸鋯按2.8～3.2∶1的質量比混合。

6.根據權利要求5所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟三中加入占二醋酸鋯體積0.04～0.06％的脂肪醇聚氧乙烯醚和0.06％的正辛醇。

7.根據權利要求1、2、4或6所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟三中面層涂料的流杯粘度為80～100s。

8.根據權利要求7所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟三中撒砂使用的是粒度在40～50目之間的氧化鋯砂。

9.根據權利要求1、2、4、6或8所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟四中將325目鋁礬土粉與硅溶膠按2.6～2.8∶1的質量比混合。

10.根據權利要求9所述的一種熔模精密鑄造TiAl基合金模殼的制備方法，其特征在于步驟四中背層涂料的流杯粘度為70～90s。