[實用新型]螺旋型選晶器

有效

• 申請號: 201720266917.5
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN207031599U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王富;朱鑫濤;朱德本;朱玉棠;鄭增勇;顧國樓
• 申請（專利權）人: 泰州市金鷹精密鑄造有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B29/52
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本實用新型涉及高溫合金單晶的制備技術，尤其涉及一種螺旋型選晶器。

背景技術

航空發動機是航空航天產業最為重要的部件，被稱為工業中的皇冠，發動機中的葉片則是發動機中的心臟，其制造成本約占整機的25%至30%，而葉片制造的關鍵技術在于單晶凝固生長過程，而選晶器的好壞決定了單晶葉片的材料取向性能，一直以來是國內葉片制造技術的瓶頸之一。它是決定葉片性能的最重要的環節，被譽為航空器的“皇冠上的鉆石”。

目前選晶器的設計主要依靠經驗，對于選晶器的高度，直徑大小，以及螺旋升角缺乏合理的科學的理論支持和數據模擬支撐；選晶階段與缺陷形成并沒有標準依據，螺旋選晶器的選晶機制，選晶法制備單晶過程中晶體取向控制以及定向凝固過程中凝固參數對單晶高溫合金凝固組織、雜晶和縮松缺陷的影響都有待深入研究。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種螺旋型選晶器，可以較好的實現高溫合金單晶的制備，并且提供了合理的尺寸數據。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的: 一種螺旋型選晶器，包括依次連接相通的起晶段、選晶段，所述選晶段呈螺旋狀，所述選晶段的起升角度為33度，所述選晶段高度為14.4mm，所述選晶段螺旋斷面直徑為3.2mm，所述選晶段螺距為4.36mm。

通過采用上述技術方案，采用起身角度為33度，高度為14.4mm，螺旋斷面直徑為3.2mm，螺距為4.36mm的選晶段，均采用了合理化的尺寸，且可以較好的實現晶體的制備，且晶體制備過程中，工作效率較高，選晶工作平穩。

本實用新型進一步設置為：所述起晶段外壁高度為30mm，內壁高度為28.5mm。

通過采用上述技術方案，此時在不浪費材料的同時，可以供晶體在起晶段具有足夠的空間時間凝固成型。

本實用新型進一步設置為：所述起晶段呈錐臺狀，所述起晶段內側表面錐度為2度，所述起晶端最大外徑為15mm，最大內徑為12mm。

通過采用上述技術方案，此時在不浪費材料的同時，可以進一步供晶體在起晶段具有足夠的空間時間凝固成型。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、可以順利的實現晶體的制備工作，且具有合理化的設計尺寸，晶體生長過程平穩，工作效率高；

2、起晶段的尺寸要求也進行了統一性和合理化，不浪費制備材料，且供晶體在起晶段內具有足夠的空間時間進行凝固；

3、螺旋型的選晶段具有多道折彎角度，可以提高選晶效率；

4、螺旋型的選晶段的折彎角度呈圓弧狀，不會造成折彎突變，從而可以減少雜晶的產生。

附圖說明

圖1是本螺旋型選晶器的正視圖；

圖2是圖1中A-A的剖視圖；

圖3是本螺旋型選晶器的俯視圖；

圖4是本螺旋型選晶器的仰視圖；

圖5是本螺旋型選晶器的起晶段呈正方體狀的示意圖。

圖中：1、起晶段；2、選晶段；3、過渡段。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例：一種螺旋型選晶器，如圖1-4所示，包括依次連接相通的起晶段1和選晶段2，選晶段2的上端出口處即可以直接生成單晶葉片，為了方便單晶葉片后期的加工制造，此時在選晶段2的上端出口處還設置了過渡段3，該過渡段3呈正六棱柱狀，高為6mm，如圖3所示；本螺旋型選晶器整體高度為60.5mm。

如圖1和2所示，本螺旋型選晶器的起晶段1呈錐臺狀，其內側表面錐度為2度，所述起晶端最大外徑為15mm，最大內徑為12mm，且其外壁高度為30mm，內壁高度為28.5mm；這樣的尺寸設計在合理的范圍內且較好的運用了材料，不會造成材料的浪費，并且可以供晶體具有足夠的空間和時間凝固。

如圖1和2所示，本螺旋型選晶器的選晶段2呈上升螺旋狀，且具有1.5個螺旋繞圈，起升角度為33度，高度為14.4mm，螺旋斷面直徑為3.2mm，螺距為4.36mm，本選晶段2尺寸也均在合理的尺寸范圍內，且14.4mm的選晶高度可以供晶體具有足夠的時間形成單晶的同時，選晶高度也較低，此時可以提高選晶效率；且起升角度、斷面直徑以及螺距的設計也都較小，在充分保證本選晶段2螺旋的順利制作的同時，也可以在本選晶器的整體制作時降低了選晶段2的高度。