[發(fā)明專利]一種可控間隙的型芯型殼一體化鑄型及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110714966.1
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113461412B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯中良;王權(quán)威;苗愷;劉亮杰;陳義;徐文梁;李滌塵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/626;B28B1/00;B33Y10/00;B33Y70/10;B22C13/08;B22C9/10;B22C9/22;B22D27/04;B22C1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種可控間隙的型芯型殼一體化鑄型的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，構(gòu)建型芯型殼一體化三維模型；其中，所述型芯型殼一體化三維模型包括型芯三維模型和型殼三維模型；所述型芯三維模型設(shè)置有連接自由端和連接固定端，所述連接固定端的數(shù)量為一個(gè)；所述型芯三維模型通過所述連接固定端與所述型殼三維模型固定連接；所述型芯三維模型上設(shè)置有若干凸起部，用于成型氣膜孔，所述型殼三維模型設(shè)置有若干凹槽，每個(gè)凸起部的自由端均伸入與其對應(yīng)的凹槽中，所述凸起部的自由端的端面與所述凹槽的底面之間設(shè)置有間隙；所述型芯三維模型設(shè)置有型芯澆口，所述型殼三維模型設(shè)置有型殼澆口；

步驟2，基于所述型芯型殼一體化三維模型進(jìn)行3D打印，獲得型芯型殼一體化鑄型的模型；

步驟3，通過型芯澆口向型芯型殼一體化鑄型的模型中澆注型芯陶瓷漿料，通過型殼澆口向型芯型殼一體化鑄型的模型中澆注型殼陶瓷漿料，獲得型芯型殼一體化鑄型的坯體；其中，型芯陶瓷漿料與型殼陶瓷漿料添加有不同燒結(jié)膨脹劑；

步驟4，對型芯型殼一體化鑄型的坯體進(jìn)行冷凍干燥，脫脂，高溫?zé)Y(jié)，得到具有預(yù)設(shè)間隙的型芯型殼一體化鑄型；

其中，步驟1中，所述凸起部的自由端的結(jié)構(gòu)為隨形結(jié)構(gòu)、圓頭形結(jié)構(gòu)或橢圓頭結(jié)構(gòu)；

所述凸起部的自由端的端面與所述凹槽的底面之間設(shè)置有間隙中，所述間隙通過在凸起部的自由端預(yù)設(shè)包覆層形成；所述包覆層為金屬片或樹脂片，所述金屬片為鋁箔片；所述包覆層的厚度為400~600微米；所述燒結(jié)膨脹劑為氧化鎂、鋁、氧化硅、氧化釔或硅粉。

2.一種權(quán)利要求1所述的制備方法制備的型芯型殼一體化鑄型。

3.一種權(quán)利要求2所述的型芯型殼一體化鑄型的應(yīng)用，其特征在于，用于制備渦輪葉片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可控間隙的型芯型殼一體化鑄型的應(yīng)用，其特征在于，

所述用于制備渦輪葉片的步驟具體包括：通過定向凝固工藝，在型芯型殼一體化鑄型中澆注高溫合金，冷卻之后經(jīng)過機(jī)加工、打磨、拋光后處理去除金屬葉片表面多余部分，得到具有光滑表面的渦輪葉片。