[發(fā)明專利]三維取向可精控的高溫合金單晶葉片用籽晶的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811422833.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109317616B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程干;杜應(yīng)流;葛丙明;戴勇;馮文剛;施長坤;夏厚明;程善良;朱曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽應(yīng)流航源動力科技有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/22;C30B29/52;C30B35/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 沈尚林

1.三維取向可精控的高溫合金單晶葉片用籽晶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)單晶試棒方案設(shè)計

制作一套精鑄模組，該模組由試棒、選晶器、澆口杯、澆注系統(tǒng)和底盤五部分組成；

(2)制蠟

將蠟料溫度控制在60-120℃，注蠟壓力0.3-20MPa的條件下注入單晶試棒和澆道模具中，以獲得零件蠟?zāi)！部诒災(zāi)！⒌装逑災(zāi)！驳老災(zāi)５龋?/p>

(3)蠟?zāi)＝M樹

將零件、澆道、澆口杯、選晶器和底板按設(shè)計方案進行組合；

(4)制殼

在蠟?zāi)Ｄ＝M表面涂掛5-15mm厚的精密鑄造模殼，然后在120-200℃下進行蒸汽脫蠟，在600-900℃下焙燒1-3個小時后獲得單晶定向精密鑄造型殼；

(5)熔煉

將上述單晶定向精密鑄造型殼放入定向凝固爐中，設(shè)置模殼保溫溫度參數(shù)：1450-1550℃，待升溫后將母合金錠重熔，在鋼水溫度達到1450-1550℃時注入模殼中，澆注后靜置3-10s后進行抽拉，抽拉速度控制在3-8mm/min，拉晶結(jié)束后，隨爐冷卻4-8分鐘后取出，即可獲得所需的單晶試棒的毛坯；

(6)制備單晶高溫合金籽晶

6.1從熔煉澆注的單晶試棒的毛坯，切去冒口及選晶段，留下中部圓棒，制備成直徑為15mm的試棒；

6.2應(yīng)用勞厄法找出001方向偏離Z軸方向(Z軸方向為試棒軸向方向)的角度θ，001方向即為與Z軸方向有角度θ的方向；

6.3應(yīng)用籽晶切割工裝固定，調(diào)整工裝的橫向轉(zhuǎn)動裝置和縱向轉(zhuǎn)動裝置，校正一次枝晶取向，再用線切割切取軸向平行于001取向的直徑11±1mm，高25±1mm的試棒；

6.4將切取后的試棒放在工裝中確定二次枝晶方向，先定位基準(zhǔn)點，把基準(zhǔn)點與試棒圓心連線作為測量基準(zhǔn)方向(如果檢測方法為背反射勞厄法，該方向即為X射線入射方向)；應(yīng)用背反射勞厄法找出100方向偏離X方向入射方向的角度Ψ，所述100方向為偏離X方向角度為Ψ的方向，再調(diào)節(jié)工裝橫向轉(zhuǎn)動裝置校準(zhǔn)二次枝晶取向；

6.5將切取的試棒沿垂直于100方向的平面距離試棒圓心4mm切割，形成籽晶定位基準(zhǔn)，切好的籽晶表面拋光，粗糙度小于3.2μm后，進行清洗去除油污、粘附、氧化皮等，在干燥皿或在酒精溶液中存放，備用；

(7)單晶高溫合金籽晶的重復(fù)使用

用以上方法制備的籽晶完成單晶鑄件的鑄造后，經(jīng)晶粒、勞厄、X光檢測即可。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維取向可精控的高溫合金單晶葉片用籽晶的制備方法，其特征在于，所述的籽晶切割工裝，具體包括：

橫向轉(zhuǎn)動裝置、角度尺、角度尺、縱向轉(zhuǎn)動裝置、橫向轉(zhuǎn)動裝置、角度尺、鎖緊裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維取向可精控的高溫合金單晶葉片用籽晶的制備方法，其特征在于，步驟(7)中所述的取向檢測具體為符合要求的籽晶進入下一步工序，否則報廢，檢測合格后的籽晶表面拋光，達到粗糙度不低于3.2μm進行清洗去除油污、粘附、氧化皮等，在干燥皿或在酒精溶液中存放。