[發(fā)明專利]大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111150117.4
• 申請(qǐng)日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN113814354B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康茂東;陳基東;郜亞洲;王俊;王國(guó)祥;李建中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);江蘇中超航宇精鑄科技有限公司
• 主分類號(hào): B22C9/08
• 分類號(hào): B22C9/08;B22C9/10;B22C9/24
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，包括：

承接澆注液的澆口杯；

直澆道，其進(jìn)口與所述澆口杯的底部連通；

第一橫澆道，由多根澆道組成，多根所述澆道呈放射分布，放射分布的中心為所述第一橫澆道的進(jìn)口，該進(jìn)口與所述直澆道的出口連通；所述第一橫澆道共有八根圓柱形澆道，所述澆道呈米字型分布，相鄰所述圓柱形澆道之間夾角為45°；

多個(gè)明冒口，所述明冒口的數(shù)量多于所述第一橫澆道的數(shù)量，部分所述明冒口的進(jìn)口分別與所述第一橫澆道的放射分布的出口連通；所述圓柱形澆道的直徑等于所述明冒口直徑；

多個(gè)補(bǔ)縮模組，上端安裝所述明冒口，下端設(shè)置在機(jī)匣鑄件上，用于對(duì)機(jī)匣鑄件進(jìn)行凝固過(guò)程補(bǔ)縮；

第二橫澆道，位于多個(gè)所述補(bǔ)縮模組之間，連通多個(gè)所述補(bǔ)縮模組。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，所述澆口杯為倒立圓臺(tái)型澆口杯，所述直澆道為圓柱形；

所述倒立圓臺(tái)型澆口杯下圓與所述直澆道直徑相同，上圓直徑是所述直澆道直徑的2-3倍，所述倒立圓臺(tái)型澆口杯高度為1.5-3倍下圓直徑；所述直澆道的直徑為所述明冒口直徑的1.5-2倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，單個(gè)所述明冒口為圓柱形，其模數(shù)等于單個(gè)補(bǔ)縮模組的模數(shù)；單個(gè)所述補(bǔ)縮模組的模數(shù)是機(jī)匣鑄件對(duì)應(yīng)部位模數(shù)的1.5-2倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，所述第二橫澆道為圓柱形，其直徑為所述明冒口的直徑的一半。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)縮模組設(shè)置在所述機(jī)匣鑄件的厚壁法蘭上側(cè)，所述機(jī)匣鑄件的薄壁法蘭放置于底側(cè)，所述機(jī)匣鑄件的厚壁法蘭放在上側(cè)，以便形成自下而上的順序凝固方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，所述澆冒系統(tǒng)還包括由多片分體組成的分體式二氧化硅陶瓷型芯，所述分體式二氧化硅陶瓷型芯位于所述補(bǔ)縮模組的下方，用于充填所述機(jī)匣鑄件的薄壁法蘭和厚壁法蘭間的環(huán)形空心部分，多片分體中每片均為一弧段，通過(guò)組合形成分體式二氧化硅陶瓷型芯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)，其特征在于，所述分體式二氧化硅陶瓷型芯由六片分體構(gòu)成環(huán)形，每片由60°弧段組成，且每個(gè)所述弧段的兩端分別設(shè)有凹槽和凸槽，相鄰兩片所述分體通過(guò)所述凸槽插入所述凹槽實(shí)現(xiàn)相互之間的連接定位。

8.一種大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件澆注方法，其特征在于，包括：

組裝澆冒系統(tǒng)，所述澆冒系統(tǒng)采用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件抑制變形澆冒系統(tǒng)；

制備大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件型殼，對(duì)型殼進(jìn)行焙燒和預(yù)熱，熔煉高溫合金并采用所述澆冒系統(tǒng)進(jìn)行澆注成型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大型薄壁高溫合金空心機(jī)匣鑄件澆注方法，其特征在于，所述澆注成型中采用臨界有效質(zhì)量控制技術(shù)，所述臨界有效質(zhì)量控制技術(shù)為：

采用熱力學(xué)軟件計(jì)算高溫合金液相線溫度和收縮系數(shù)，高溫合金澆注溫度為液相線溫度+（150-250℃），澆注高溫合金總量為臨界有效質(zhì)量，其具體數(shù)量為：（鑄件體積+密集補(bǔ)縮模組體積+第二橫澆道體積+0.5倍明冒口體積+直澆道體積）×室溫下高溫合金密度，澆注過(guò)程實(shí)際澆注量為臨界澆注有效質(zhì)量±1kg。