[發明專利]提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法

在審

• 申請號: 201810509637.1
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108672657A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 高亞龍;常連華;王曉明;李憲輝;王金龍;朱秋菊;陳雷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鑫潤工業有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C3/00;B22C1/00;B22D27/15;C21D1/773;C21D1/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

一種提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法。原有燃機整流支柱結構結構復雜，產品壁厚相差懸殊，最薄壁厚鑄造熱節多，高溫性能要求嚴格，其精密鑄造方法制備技術難度非常大。本發明的方法，通過制模、制殼、熔煉澆注、清整和熱處理分步驟來實現提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝，消除了整流支柱在熔模精鑄過程中存在的鑄造缺陷，使之高溫力學性能、化學成分、表面粗糙度、幾何尺寸等均符合技術要求。本發明應用于提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝。

技術領域：

本發明涉及一種提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法。

背景技術：

應用于燃氣輪機，將低壓氣流進行分流導出，內腔呈流線型，排氣流暢，導向合理，是燃氣輪機上的關鍵部件。

燃機整流支柱結構由受力凸臺、內腔筋板、固定臺、翼板組成，其中固定臺連接翼板，內腔筋板連接翼板，受力凸臺與內腔筋板連接，結構復雜，產品壁厚相差懸殊，最薄壁厚鑄造熱節多，而且該產品的高溫性能要求嚴格，其精密鑄造方法制備技術難度非常大。

發明內容：

本發明的目的是提供一種提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法，改善工藝流程，提高產品品質。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法，包括制模、制殼、熔煉澆注、清整和熱處理過程，所述的型殼焙燒溫度為800-850℃，時間為4-7小時，低于280℃入爐，后用真空感應爐裝箱填砂澆注，精煉溫度1540-1580℃，澆注溫度1350-1450℃，必須在10-17秒內完成澆注，在真空中至少保持20-30分鐘后才能卸載真空取出鑄件。

所述的提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法，在所述的制殼的蠟模外表面上，選用全硅溶膠粘結劑制作型殼，型殼的第1層、第2層砂料為剛玉砂，第3層采用細莫來石砂制作成高強度耐火層，第4層及及第15層選用粗莫來石砂進行制殼，然后對型殼進行風干，同時在中間層數干燥后型殼內放置冷鐵，用鐵絲固定，直到型殼達到規定的強度后，采用蒸汽進行脫蠟，脫蠟溫度為130-170℃、壓力為0.3-0.6MPa、保溫時間為10-20分鐘，脫蠟后進行高溫焙燒，高溫焙燒溫度為960±20℃，低于280℃入爐，600℃以下出爐。

所述的提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法，所述的制模首先是壓蠟機上，選用低溫蠟料，低溫蠟料選用石蠟、硬脂酸和回收蠟配制，模具預熱至17-24℃，制得的蠟模保壓0.5-1h后取出，然后修正蠟模使其無缺陷，檢尺合格后，再對蠟模進行澆冒口的組裝。

所述的提高特種燃機整流支柱耐高溫性能的精密鑄造的工藝方法，所述的熱處理：是得到的鑄件進行奧氏體化處理，溫度1120±30℃，然后保溫2.5-4小時，保溫時間從均溫后零件實際溫度達到工藝要求時刻算起。爐內吹氬氣冷卻后出爐，然后進行時效熱處理，溫度730±30℃，最后對產品進行各性能指標的檢測。

本發明的有益效果：

1.本發明消除了整流支柱在熔模精鑄過程中存在的鑄造缺陷，使之高溫力學性能、化學成分、表面粗糙度、幾何尺寸等均符合技術要求。

本發明采用計算機模擬澆注過程來達到優化設計澆注系統的效果，消除鑄件可能產生的鑄造缺陷，是其各項技術指標合格。

本發明的涂料采用國內先進環保的全硅溶膠技術制殼，以及先進的剛玉砂配合使用，這樣可得到較好的型殼高溫強度及高溫抗變形能力。

本發明的熔煉過程采用真空裝箱填砂澆注，配合合理的工藝參數來實現其在熔煉澆注過程中的控制。

本發明熱處理采用真空熱處理，通過固溶處理以及時效處理來實現鑄件優良的內部組織及性能，以滿足鑄件的各項理化要求。