[發明專利]帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法

有效

• 申請號: 202110090358.8
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112916811B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 宋揚;張凡;王遠斌;王勇;李海軍
• 申請（專利權）人: 成都航宇超合金技術有限公司
• 主分類號: B22C9/24
• 分類號: B22C9/24;B22C9/10;B22C9/04;B33Y10/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

1.帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、建立帶氣膜孔（12）的空心渦輪葉片（1）的三維模型：三維模型包括本體部分（13）和金屬層（14），其中本體部分（13）與空心渦輪葉片（1）的形狀及大小一致，金屬層（14）設置于本體部分（13）對應于設置氣膜孔（12）的區域的外部，金屬層（14）的邊緣與本體部分（13）連續連接或不連續連接，金屬層（14）與本體部分（13）之間形成外層間隙，外層間隙的最小寬度為1.0mm，最大寬度為空心渦輪葉片（1）的葉身中部葉型最大內切圓半徑，外層間隙的寬度與步驟S2中保護層（23）的厚度一致；

S2、根據三維模型制造陶瓷型芯（2）：陶瓷型芯（2）包括基體部分（21）和加厚部分，基體部分（21）的形狀及大小與空心渦輪葉片（1）的內腔（11）的形狀及大小一致，基體部分（21）在對應于空心渦輪葉片（1）設置氣膜孔（12）的區域設置加厚部分，基體部分（21）和加厚部分為一個整體，加厚部分包括兩部分，一部分是保護層（23），另一部分是保護層（23）與基體部分（21）之間若干用于形成氣膜孔（12）的連接柱，加厚部分的厚度大于對應位置的空心渦輪葉片（1）的厚度，加厚部分的內部設置澆鑄腔（22），澆鑄腔（22）的形狀與空心渦輪葉片（1）設置氣膜孔（12）的部分的形狀一致，澆鑄腔（22）外側的加厚部分為保護層（23）；

S3、利用S2制得的陶瓷型芯（2）制造空心渦輪葉片（1）；

S4、將S3制造得到的空心渦輪葉片（1）外側的金屬層（14）去除，得到帶氣膜孔（12）的空心渦輪葉片（1）。

2.如權利要求1所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S1中，氣膜孔（12）為圓形孔或異形孔。

3.如權利要求1所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S2中，陶瓷型芯（2）為氧化鋁基、氧化硅基、氧化鈣基或氧化釔基型芯。

4.如權利要求1所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S2中，由3D打印方式制得陶瓷型芯（2），或者制造陶瓷型芯（2）的步驟如下：

S2.1預制臨時充填體，臨時充填體的形狀與澆鑄腔（22）的形狀一致；

S2.2壓制陶瓷型芯（2），其中陶瓷型芯（2）對應于澆鑄腔（22）的部分預置臨時充填體；

S2.3去除陶瓷型芯（2）的臨時充填體；

S2.4燒制陶瓷型芯（2）。

5.如權利要求4所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S2.1中，臨時充填體為尿素材質或水溶性蠟料材質。

6.如權利要求5所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S2.3中，通過溶解方式去除臨時充填體。

7.如權利要求6所述的帶氣膜孔的空心渦輪葉片的鑄造方法，其特征在于：步驟S1中，金屬層（14）的厚度為0.5～1.0mm。