[發明專利]籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法

有效

• 申請號: 202110335978.3
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113089078B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 賈敬惠;吳建顥;王君武;孔小青;姚剛;付秋偉;馬俊強;李俊;姜序珍;張海潮;楊震;程文領;張吉陽;李遠兵;胡琪;張家添
• 申請（專利權）人: 貴陽航發精密鑄造有限公司
• 主分類號: C30B11/14
• 分類號: C30B11/14;C30B29/52;C30B11/00;B22C9/04;B22C9/24;B22C7/02;B22D27/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 張力波

1.一種籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，包括：

S1，籽晶的制備：

檢測單晶試棒的晶體取向，在單晶試棒上切取Z軸平行于001取向的籽晶，要求籽晶001方向偏離Z軸方向的角度小于2°，然后對其宏觀腐蝕和單晶完整性檢驗得到籽晶；

S2，壓制蠟模：

壓制澆口杯（4）、上圓盤（5）、中柱管（6）、底板（7）、第一冒口（8）、第二冒口（9）、葉片蠟模（1）、引晶器蠟模（2）以及籽晶器蠟模（3），所述葉片蠟模（1）包括葉身（10）、外緣板（11）和內緣板（12）；

S3，蠟模組合：

將葉片蠟模（1）、引晶器蠟模（2）和籽晶器蠟模（3）組合成模組主體，然后將澆口杯（4）、上圓盤（5）、中柱管（6）、底板（7）自上而下依次連接形成模組框架，在將模組主體設置在底板（7）上，將葉身（10）上的外緣板（11）和內緣板（12）分別通過第一冒口（8）和第二冒口（9）與上圓盤（5）連接，引晶器蠟模（2）包括引晶桿a、引晶桿b、引晶桿c和引晶桿d，引晶桿a和引晶桿b的夾角為β，β角為40-100°，引晶桿a和引晶桿b分別連接外緣板（11）和內緣板（12）的下部起始端，引晶桿c和引晶桿d設置在引晶桿a和引晶桿b之間，引晶桿c和引晶桿d分別通過第一晶粒放大器e、第二晶粒放大器f連接葉身（10）下部的進氣邊， 第一晶粒放大器e和第二晶粒放大器f的角度為γ, γ角為30-90°;

S4，模殼的制備：

涂料采用5-7層殼型，料漿為白剛玉粉和硅溶膠，撒砂材料為剛玉砂，第一層、第二層砂料粒度為60-100目，第三層為40-80目，第四層至第六層為20-40目，最后一層為固沙層，涂料封漿，然后脫蠟，脫蠟完成后進行焙燒得到模組模殼；

S5，熔煉熔注：

熔煉澆注設備為真空定向凝固爐，將熔煉的高溫合金液澆注至模殼中，靜置后，殼型以一定的拉晶速度向下移出加熱器，在定向熱流的作用下，籽晶中的枝晶外延生長，得到單晶取向與籽晶取向一致的雙聯導向葉片，然后冷卻模殼后脫殼，最后經過切割澆道、脫芯堿煮、熱處理、腐蝕檢查單晶完整性、打磨拋修、熒光檢測、X射線檢測工序得到雙聯單晶葉片鑄件。

2.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S1中，所述宏觀腐蝕為化學腐蝕，腐蝕液由40％三氯化鐵溶液和40％濃鹽酸混合而成，腐蝕時間為8-10min；腐蝕后將籽晶放置在5％NaHCO3室溫溶液中浸泡，浸泡時間為2-4min，再進行超聲波清洗，超聲波頻率為15-30Hz，水溫40-60℃，清洗時間3-6min，最后烘干。

3.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S2中，壓注壓力為3-30bar，保壓時間為5-100s，蠟料溫度為50-70℃。

4.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S3中，所述葉片蠟模（1）、所述引晶器蠟模（2）和所述籽晶器蠟模（3）通過石蠟連接。

5.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S3中，所述引晶桿a、所述引晶桿b、所述引晶桿c和所述引晶桿d的直徑均為3-10mm。

6.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S4中，涂覆的厚度為3-10mm；脫蠟的壓力為0.3-1Mpa，溫度為100-200℃；焙燒的溫度為600-950℃，時間2-10h。

7.根據權利要求 1 所述的籽晶法制備空心大尺寸雙聯整鑄單晶導向葉片的鑄造方法，其特征在于，步驟S5中，澆注采用1500-1540℃高溫合金液，靜置的時間為2-10min，拉晶速度為3-8 mm/min，冷卻時間為5-7h。