[實(shí)用新型]一種新型組合式Z型選晶器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921489798.5
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN210506584U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱鑫濤;朱德本;劉杰;朱玉棠
• 申請（專利權(quán)）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: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本實(shí)用新型屬于精密鑄造應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種新型組合式Z型選晶器，包括錐形碗狀支撐塊、第一起晶端定位凸柱、第二起晶端定位凸柱、第一選晶段、第二選晶段、第一過渡段和第二過渡段。本實(shí)用新型的有益效果在于：1、晶粒選晶段中成長的過程中可減小發(fā)生雜晶的幾率，選晶段采用合適尺寸的直徑，既保證選晶效率，又保證選晶段的強(qiáng)度，保證晶粒的順利成型，選晶段采用了合理的起升角度，可以保證晶粒順利成長的同時(shí)，也可以保證選晶段高度不會(huì)過高，從而提高了工作效率；2、兩組相配合使用的起晶端、約束段、選晶段和過渡段且尺寸不同，提高了選晶器的制作效率且減小發(fā)生雜晶的幾率，以及其為組合式結(jié)構(gòu)，便于裝配進(jìn)行高效的選晶作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于精密鑄造應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型組合式Z型選晶器。

背景技術(shù)

鎳基高溫合金因具有良好的機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海以及能源化工等領(lǐng)域，鎳基單晶高溫合金更是以其優(yōu)異的高溫力學(xué)性能成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的首選材料。但是工業(yè)生產(chǎn)中，單晶高溫合金渦輪葉片因取向偏離、雜晶、縮松等凝固缺陷的存在而導(dǎo)致其廢品率較高，因而這些凝固缺陷成為單晶高溫合金研究的主要問題，而選晶過程則是造成晶體取向偏離以及雜晶等缺陷形成的主要原因之一，但是目前對選晶法制備鎳基單晶高溫合金過程中的選晶機(jī)制還不是很清楚、對選晶器的設(shè)計(jì)還依靠經(jīng)驗(yàn)、尚未建立選晶階段與缺陷形成的相關(guān)性。

在單晶制備過程中應(yīng)盡量降低選晶器的高度，從而保證葉片的長度和降低凝固缺陷形成的傾向，但是當(dāng)選晶器引晶段高度較低時(shí)，引晶段內(nèi)晶粒取向優(yōu)化效果并不明顯，會(huì)導(dǎo)致最終單晶取向較差；當(dāng)選晶器選晶段的高度太低（選晶段參數(shù)不合適）又會(huì)影響選晶過程的順利進(jìn)行，造成通道內(nèi)雜晶的形成，從而影響最終單晶的質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致選晶過程的失敗，不能獲得單晶組織。因此，在選晶法制備鎳基單晶高溫合金渦輪葉片過程中，要保證葉片的足夠長度和高的選晶成功率，就必須合理的設(shè)計(jì)選晶器的尺寸。然而，盡管選晶技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，但對選晶過程的研究遠(yuǎn)沒有達(dá)到對單晶本身的重視程度，不利于單晶生長技術(shù)的發(fā)展。

國外對于選晶器結(jié)構(gòu)和參數(shù)的設(shè)計(jì)較為成熟，工業(yè)生產(chǎn)中也能夠保證較高的合格率，但是選晶器結(jié)構(gòu)和尺寸屬于單晶制備的技術(shù)秘密，國外高度保密，必須自主攻關(guān)。目前國內(nèi)相關(guān)單位雖已可以利用選晶法制備單晶高溫合金渦輪葉片，但是對于選晶器的設(shè)計(jì)還僅是憑借經(jīng)驗(yàn)，對于選晶機(jī)理的研究也不充分，同時(shí)因選晶失敗而造成的葉片報(bào)廢率還非常高。因此對于選晶器的合理設(shè)計(jì)已成為制約我國單晶葉片制備的一大障礙，很有必要對選晶過程進(jìn)行深入的研究，特別是對選晶器幾何參數(shù)與選晶器的選晶效率和單晶取向之間的關(guān)系作進(jìn)一步的深入研究，對于選晶器的合理設(shè)計(jì)有著非常大的實(shí)際意義。

因此，基于上述問題，本實(shí)用新型提供一種新型組合式Z型選晶器。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的是提供一種新型組合式Z型選晶器，其能夠?yàn)檫M(jìn)一步研究選晶機(jī)理找到一個(gè)突破點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的3D打印技術(shù)，為提高我國鎳基單晶高溫合金渦輪葉片產(chǎn)率，開展選晶法制備鎳基單晶高溫合金的研究提供寶貴的參考價(jià)值，同時(shí)其為組合式結(jié)構(gòu)，便于裝配進(jìn)行高效的選晶作業(yè)。