[發明專利]一種單晶渦輪導向葉片的制備工藝

有效

• 申請號: 201410258485.4
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN105268916B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 姜衛國;肖久寒;樓瑯洪;張功;王莉;鄭偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/28;C30B11/00;C30B29/52
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司21001
• 代理人: 張晨

1.一種單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于，采用縱向單晶生長技術制備單晶渦輪導向葉片，制備步驟為：首先制備蠟模，將蠟模與螺旋選晶器組合起來，經涂料制殼、脫蠟、定向凝固、脫殼清理、脫芯、切除多余部分，最后得到完整的單晶渦輪導向葉片；

所述蠟模由渦輪葉片蠟模、引晶薄片蠟模(3)及單晶選晶器過渡段蠟模(2)組成，其中渦輪葉片蠟模包括葉身(1)、上緣板(5)、下緣板(6)和補縮段(4)，補縮段(4)位于上緣板(5)和下緣板(6)的上端面，單晶選晶器過渡段蠟模(2)與上緣板(5)、下緣板(6)的下端面相接，在葉身(1)、上緣板(5)、下緣板(6)和單晶選晶器過渡段蠟模(2)之間形成的空間中設有引晶薄片蠟模(3)。

2.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：蠟模采用注射成形方式成形，注射溫度為63℃-68℃，壓力為0.3-0.5MPa,注射時間為10-30秒，保壓時間為10-30秒。

3.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：涂料采用320目粉料與硅溶膠溶液，粉液比為3.0-3.5:1；

撒砂第一層為80目砂，第二層為60目砂，第三層為32目砂，第四-第七層為24目砂，最后封漿層采用涂料；粉料采用剛玉粉、鋯英粉、石英粉或上店粉中的一種，撒砂材料為剛玉砂、鋯英砂、石英砂、上店砂中的一種。

4.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：蠟模采用蒸汽法脫除，蒸汽溫度為150℃-170℃，壓力3-7個大氣壓，時間為10-60分鐘。

5.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：模殼脫蠟后將模殼放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為850-980℃，保溫時間為3-6小時，爐冷后對模殼進行清洗。

6.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：鑄造合金為單晶高溫合金。

7.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：定向凝固抽拉速度為3mm/min-15mm/min。

8.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：鑄造完畢后的陶瓷型芯采用NaOH或KOH的水溶液脫除，堿濃度為質量百分比25-40％，溫度為120℃-280℃，壓力為0.3-0.5MPa，脫除時間2-50小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為1-10％。

9.按照權利要求1所述單晶渦輪導向葉片的制備工藝，其特征在于：所得單晶鑄件中的單晶選晶器過渡段、補縮段及引晶薄片采用線切割方式切除后得到成品單晶鑄件。

10.一種權利要求1所述單晶渦輪導向葉片制備工藝的專用蠟模，其特征在于：所述蠟模由渦輪葉片蠟模、引晶薄片蠟模(3)及單晶選晶器過渡段蠟模(2)組成，其中渦輪葉片蠟模包括葉身(1)、上緣板(5)、下緣板(6)和補縮段(4)，補縮段(4)位于上緣板(5)和下緣板(6)的上端面，單晶選晶器過渡段蠟模(2)與上緣板(5)、下緣板(6)的下端面相接，在葉身(1)、上緣板(5)、下緣板(6)和單晶選晶器過渡段蠟模(2)之間形成的空間中設有引晶薄片蠟模(3)；

其中引晶薄片蠟模(3)的厚度為0.3-1.5毫米，與上緣板(5)、下緣板(6)、葉身(1)及單晶選晶器過渡段蠟模(2)完全相接；補縮段(4)的高度為10-30毫米，長、寬分別為5-20毫米。