[發明專利]一種低壓導向聯體空心葉片的制備方法

無效

• 申請號: 201010614897.9
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102019348A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 費晶;王鐵軍;王永明;白素春;孫長波
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B22C7/02
• 分類號: B22C7/02;B22C9/04;B22C9/22
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明涉及精密鑄造領域，具體涉及一種低壓導向聯體空心葉片的制備方法。

背景技術

近年來，低壓導向葉片的制造技術取得了很大的進步，已經能制備出空心聯體產品。航空發動機低壓一級、二級導向聯體葉片就是聯體葉片，其高溫、高壓的工作環境要求葉片有很高的表面質量，不允許有冶金缺陷。聯體葉片的任何一個葉片出現冶金問題，整個葉片就將報廢，所以對生產工藝的要求更高。目前采用整體精鑄技術制備低壓導向聯體葉片，型殼選用剛玉砂粉料和硅溶膠作為涂料，經熒光檢測發現，在葉片與上下鎖板交接的部位產生點狀及線狀疏松缺陷，具有一定的深度，完全合格的葉片所剩無幾。

目前只能通過拋光打磨或釬焊的方法來處理葉片表面的疏松缺陷，但拋光打磨很難使缺陷徹底消除，釬焊處理后的成品合格率也極低，而且釬焊費用很高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種低壓導向聯體空心葉片的制備方法。

本發明的技術方案是按如下步驟進行：

（1）空心聯體葉片蠟件型芯的制備：首先將石英玻璃粉料，莫來石粉料，增塑劑，添加劑混合并攪拌均勻注入型芯壓制設備中，壓制溫度為95℃～105℃，注射壓力為4.0MPa～4.8MPa，保壓18s～25s后放入校正胎具中，制成母型芯；然后在料罐中裝入石英玻璃粉料，將母型芯插入粉料中，用石英玻璃粉料將整個料罐填滿后燒結便制得型芯；

（2）空心聯體葉片蠟件的制備：將制備好的型芯擺放到葉片模具的相應位置后注入蠟料，對模具預熱后進行壓制，最后修整蠟件；

（3）澆注系統型殼的制備：首先將空心聯體葉片蠟件與澆口杯、橫澆道和側澆道組成澆注系統蠟件，然后將第一層涂料涂在空心聯體葉片蠟件表面。低壓一級導向空心聯體葉片蠟件的第一層涂料配制為先將重量百分比30%的鋁酸鈷粉料和70%的剛玉砂粉料配料混合均勻后，與硅溶膠溶液混合配制成料漿，涂掛于葉片蠟件表面。低壓二級導向空心聯體葉片蠟件的涂料配制為采用100%的鋁酸鈷粉料直接與硅溶膠溶液配制成料漿，然后涂掛于葉片蠟件表面。兩種空心聯體葉片的第二層涂料均采用硅酸乙酯溶液與剛玉砂粉料配制而成，其它各層涂料的配制與原工藝相同。最后將涂料后的澆注系統蠟件脫蠟并燒結，便制得澆注系統型殼；

（4）合金澆注：澆注前先對澆注系統型殼預熱，預熱溫度1100℃±10℃，保溫時間2h。合金選用K417G為原料，然后精煉合金原料，精煉溫度1570℃±10℃，精煉時間不少于3min，最后將合金鋼液澆注到預熱后的澆注系統型殼中，澆注時間3s～5s，形成最終產品低壓導向空心聯體葉片鑄件；

所述的型芯配比按重量百分比為：65%的石英玻璃粉料,15%的莫來石粉料,18%～20%的添加劑，并外加18%～20%的增塑劑；

所述的步驟（2）中空心聯體葉片的蠟料選用F28-44B，模具預熱溫度為30℃～40℃；

所述的步驟（2）中空心聯體葉片的壓制工藝參數為：

一級導向聯體空心葉片：模料溫度為75℃±5℃，注射溫度為73℃±2℃，注射壓力為2.0MPa，保壓時間為30s～50s；蠟件壓制后停放2h?進行蠟件的修整；

二級導向聯體空心葉片：模料溫度為70℃±5℃，注射溫度為70℃±2℃，注射壓力為0.6MPa～1.0?MPa，保壓時間為15s～30s；蠟件壓制后停放2h?進行蠟件的修整。

與現有技術相比，本發明的特點及其有益效果是：

通過在型殼的表面層涂料中加入鋁酸鈷組分后，不但葉片的晶粒組織得到了細化，而且葉身的疏松大幅度降低。在未采用該技術前，試驗澆注低壓一級導向聯體空心葉片26件，熒光檢查出葉身冶金缺陷率100%，修磨后合格2件，合格率7.7%。采用該技術后，澆注14件，熒光檢查出葉身冶金缺陷2件，合格率85.7%；在未采用該技術前，低壓二級導向聯體空心葉片澆注56件，熒光檢查出缺陷率100%，修磨后合格2件，熒光合格率3.57%。采用該技術后，澆注38件，熒光檢查出葉身冶金缺陷6件，熒光合格率84.2%。該項技術的應用，極大地提高了葉片的制造合格率，為新機生產科研提供了技術保證。

附圖說明

圖1一級導向聯體空心葉片采用鋁酸鈷涂料處理前后的熒光圖片；

圖2二級導向聯體空心葉片采用鋁酸鈷涂料處理前后的熒光圖片；

圖3型芯燒結參數曲線圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作詳細說明，但本發明的保護范圍不僅限于下述的實施例：

實施例1：一級導向聯體空心葉片的制備，按如下工藝步驟進行：