[發明專利]葉片鑄造方法

在審

• 申請號: 201611105149.1
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108145114A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曲立輝
• 申請（專利權）人: 青島小米星電子科技有限公司
• 主分類號: B22D13/00
• 分類號: B22D13/00;C22F1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種葉片的鑄造方法，其特征在于，包括模具設計、模具制造，原料熔煉，下料準備，離心鑄造，第一次冷卻，第二次成型，第二次冷卻，切邊和噴砂，熱等靜壓步驟；所述葉片為發動機葉片，其材質為鈦鋁鈮合金，所述鈦鋁鈮合金的組成按重量百分比為45～48％的鋁、5～6.8％的鈮、3.1～4.2％的鎂、V：1.2～1.5％，Ta：0.002～0.008％、0.10～0.28％的碳，余量為鈦和不可避免的雜質；所述模具設計的步驟為，采用水溶性型芯，采用現有CAD系統設計得到發動機葉片的CAD模型，采用現有快速成型工藝進行快速成型，激光燒結逐層燒結直徑小于0.1mm的聚苯乙烯粉，再浸蠟后制得熔模，然后對熔模進行表面與內部的清洗；所述模具制造的步驟為，將熔模浸入到面層涂料中沾漿30～45s后取出，然后進行面層的撒砂、干燥得到模殼，將模殼放入加熱爐中，在溫度為380～500℃中保溫2.5～3h，然后繼續升溫為820～870℃，保溫2.5～3h，繼續升溫為1050～1150℃，保溫2.5～3h，然后隨爐冷卻到室溫，得到模具；所述原料熔煉的步驟為，將待熔煉的原材料放入坩堝中，將坩堝置于真空感應爐的坩堝熔煉室內，先采用惰性氣體對坩堝熔煉室進行4～8次的沖洗，最終保持坩堝熔煉室的真空度為10-5～10-3mbar進行熔煉，熔煉完成后保溫10～15min，使得原料中的各元素均勻；所述下料準備的步驟為，用石棉包裹模具制造步驟得到的模具，進行預熱后下料，所述預熱的溫度為400～610℃；所述離心鑄造的工藝參數為，離心轉速為195rpm～385rpm，澆鑄時間為6～8s；所述第一次冷卻的步驟為，出爐空冷，將型芯溶出后，清洗零件并烘干；所述第二次成型的步驟為，將第一次冷卻后得到的鑄件放入預熱到910～990℃的模具中，然后在加熱爐內加熱到1050～1150℃，然后進行離心鑄造，離心轉速為195rpm～385rpm；所述第二次冷卻的步驟為，出爐空冷；所述切邊和噴砂的步驟為，采用機械方法清除型殼，將澆鑄系統切除，用高壓水切掉工藝邊，進行噴砂處理；所述熱等靜壓的步驟為，熱等靜壓的溫度為950～990℃，熱等靜壓的壓力為100～180MPa，保壓時間為3～6小時。

2.根據權利要求1所述的葉片的鑄造方法，其特征在于，所述坩堝為水冷銅坩堝。

3.根據權利要求1所述的葉片的鑄造方法，其特征在于，所述的惰性氣體對坩堝熔煉室進行4～8次的沖洗為，先將坩堝熔煉室抽真空至10^-5～10^-3mbar，然后充入氬氣至10～14mbar，然后再抽真空至10^-5～10^-3mbar，如此反復共4～8次。

4.根據權利要求1所述的葉片的鑄造方法，其特征在于，所述面層涂料為氧化鋯、二醋酸鋯、脂肪醇聚氧乙烯醚和正丁醇通過攪拌、靜置而得到的。

5.根據權利要求4所述的葉片的鑄造方法，其特征在于，所述面層涂料中氧化鋯、二醋酸鋯、脂肪醇聚氧乙烯醚和正丁醇的重量份比例為3.8～4.2：1：0.0004～0.001：0.0006～0.0012。