[發明專利]一種薄壁環型熔模鑄件型殼及其制備方法

有效

• 申請號: 201410624310.0
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104368757A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 李波;劉艷;鄒建波;李雪;潘國志
• 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: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;C04B12/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明屬于航空發動機技術領域，具體涉及一種薄壁環型熔模鑄件型殼及其制備方法。

背景技術

熔模鑄造是一種近凈形成形的先進工藝，獲得的產品精密、復雜，可不加工或很少加工就直接使用，其應用非常廣泛。熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達CT4-6(砂型鑄造為CT10～13，壓鑄為CT5～7)，表面光潔度也很高，可減少機械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機械加工即可使用。而且熔模鑄造方法可以鑄造各種合金的復雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件，如噴氣式發動機的葉片，其流線型外廓與冷卻用內腔，用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產，保證了鑄件的一致性，而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。

高溫合金大型薄壁復雜環型鑄件是航空發動機、燃機等常用關鍵部件，由于尺寸大，結構復雜，冶金質量和尺寸精度要求高，而且這些合金鑄件的澆鑄溫度一般在1400～1600℃，因此對熔模鑄造過程中型殼質量提出了很高要求。但是現有制殼工藝存在鑄件澆注漏鋼、表面質量不好、鑄件清理困難、尺寸精度不高等缺點。

因此，有必要對高溫合金大型薄壁復雜環型鑄件的型殼進行改進，使其滿足航空用鑄件的需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有高溫合金大型薄壁復雜環型鑄件制殼工藝存在鑄件澆注漏鋼、表面質量不好、鑄件清理困難、尺寸精度不高等缺點，提供了一種薄壁環型熔模鑄件型殼及其制備方法。該型殼利用限特定的材料并根據鑄件結構特點制定了專用型殼涂制和掛砂、干燥工藝，提高了鑄件表面質量和尺寸精度，有效減少疏松、夾渣、裂紋等缺陷，提高鑄件合格率。

一種薄壁環型熔模鑄件型殼，所述型殼的面層耐火粉料、背層耐火粉料、掛砂材料的成分和規格如下：

1.面層耐火粉料規格：

化學成分：

顆粒大?。篋95＝45-65μm，D50＝9-14μm，D10＝1-2μm；

2.背層耐火粉料規格：

化學成分：

顆粒大?。篋95＝45-65μm，D50＝10-18μm，D10＝1-2.5μm；

3.掛砂材料：

其中，3.1第1～4層砂規格：

化學成分：

Al₂O₃??????????≥99.7％

Fe₂O₃??????????≤0.09％

Na₂O???????????≤0.21％

第1層砂粒度：90～120目，

第2層砂粒度：90～120目，

第3層砂粒度：70～90目，

第4層砂粒度：46～70目；

3.2第5～6層砂規格：

化學成分：

第5層砂粒度：50～60目，

第6層砂粒度：35～50目；

3.3第7～8層砂規格：

化學成分：

Al₂O₃??????????≥99.7％

Fe₂O₃??????????≤0.09％

Na₂O???????????≤0.21％

第7～8層砂粒度：36～46目；

3.4第9～13層砂規格：

化學成分：

第9～10層砂粒度：30-35目，

第11～15層砂粒度：20-30目。

上述一種薄壁環型熔模鑄件型殼，所述型殼的第1層涂料由面層耐火粉料、鋁酸鈷、面層硅溶膠、消泡劑和滲透劑組成；所述型殼的第2、3層涂料由面層耐火粉料、面層硅溶膠、消泡劑和滲透劑組成；所述型殼的第4層及之后各層的涂料由背層耐火粉料、背層硅溶膠、消泡劑和滲透劑組成；

其中，所述第1層涂料中，鋁酸鈷為鋁酸鈷和面層耐火粉料總重量的15％～35％，消泡劑加入量為面層硅溶膠重量的0.5％～1.0％，滲透劑加入量為面層硅溶膠重量的0.5％～1.0％，并通過控制面層耐火粉料和面層硅溶膠的加入量使涂料的粘度達到30-35s；