[发明专利]一种TiAl合金熔模精密铸造型壳的制备方法

权利要求书

1.一种TiAl合金熔模精密铸造型壳的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、面层浆料的配制：在搅拌速度为20r/min～40r/min的条件下向碳酸锆铵中加入消泡剂和润湿剂，得到混合液，然后以加入速度为200g/min～300g/min向混合液中加入ZrO₂和CaCO₃，在搅拌速度为20r/min～40r/min的条件下搅拌混合至ZrO₂和CaCO₃均匀分散在混合液中，然后在搅拌速度为80r/min～100r/min的条件下搅拌22h～24h，再静置8h～12h，得到面层浆料；

所述的ZrO₂与CaCO₃的质量比为(1.0～1.5)：1；所述的ZrO₂与CaCO₃的质量之和与碳酸锆铵的质量比为2.8：1；所述的碳酸锆铵与消泡剂的质量比为100：(0.05～0.2)；所述的碳酸锆铵与润湿剂的质量比为100：(0.05～0.2)；

二、面层型壳的制备：将蜡模浸入步骤一得到的面层浆料中，转动蜡模使蜡模表面完全被面层浆料涂覆，然后将涂覆有面层浆料的蜡模提起，再进行多轴转动，转动的同时采用雨淋式撒砂机在涂覆有面层浆料的蜡模表面均匀淋撒一层粒度为80目的ZrO₂砂，然后转至恒温恒湿的条件下干燥22h～24h，得到面层型壳；

所述的恒温恒湿参数为：温度为25℃，湿度为50％～60％；

三、临面层型壳的制备：将步骤二得到的面层型壳浸入步骤一得到的面层浆料中，转动面层型壳使面层型壳表面完全被面层浆料涂覆，然后将涂覆有面层浆料的面层型壳提起，再进行多轴转动，转动的同时采用雨淋式撒砂机在涂覆有面层浆料的面层型壳表面均匀淋撒一层粒度为80目的ZrO₂砂，然后转至恒温恒湿的条件下干燥22h～24h，得到临面层型壳；

所述的恒温恒湿参数为：温度为25℃，湿度为50％～60％；

四、背层型壳的制备：在搅拌速度为20r/min～40r/min的条件下向硅溶胶中以加入速度为200g/min～300g/min加入硅藻土，然后在搅拌速度为40r/min～60r/min的条件下搅拌混合6h，得到背层浆料，然后将步骤三得到的临面层型壳浸入背层浆料中，转动临面层型壳使临面层型壳表面完全被背层浆料涂覆，然后将涂覆有背层浆料的临面层型壳提起，再进行多轴转动，转动的同时采用雨淋式撒砂机在涂覆有背层浆料的临面层型壳表面均匀淋撒一层砂，然后转至恒温恒湿的条件下干燥22h～24h，得到背层型壳；

所述的硅溶胶与硅藻土的质量比为1：(1.6～2.2)；

所述的恒温恒湿参数为：温度为25℃，湿度为50％～60％；

所述的砂为粒度为32目的莫来石砂或粒度为32目的石英砂；

五、封浆：将步骤四得到的背层型壳进行3次背层撒砂操作，然后将干燥后的背层型壳浸入步骤四中所述的背层浆料中，转动背层型壳使背层型壳表面完全被背层浆料涂覆，然后将涂覆有背层浆料的背层型壳提起，在恒温恒湿的条件下干燥45h～50h，得到封浆后的型壳；

所述的背层撒砂操作步骤为：将步骤四得到的背层型壳进行多轴转动，转动的同时采用雨淋式撒砂机在背层型壳的表面均匀淋撒一层砂，然后转至恒温恒湿的条件下干燥22h～24h；

所述的恒温恒湿参数为：温度为25℃，湿度为50％～60％；

所述的砂为粒度为32目的莫来石砂或粒度为32目的石英砂；

六、脱蜡与焙烧：将步骤五得到的封浆后的型壳进行蒸汽脱蜡，脱蜡压力为0.5MPa～0.7MPa，脱蜡时间为6min～10min，将脱蜡完成的型壳放入高温马弗炉中随炉升温至温度为400℃，并在温度为400℃下保温2h，继续升温至温度为800℃，并在温度为800℃下保温2h，再升温至温度为1450℃，并在温度为1450℃下保温2h，完成焙烧，得到TiAl合金熔模精密铸造型壳。

2.根据权利要求1所述的一种TiAl合金熔模精密铸造型壳的制备方法，其特征在于步骤一中所述的ZrO₂的粒度为320目。

3.根据权利要求1所述的一种TiAl合金熔模精密铸造型壳的制备方法，其特征在于步骤一中所述的CaCO₃的粒度为320目。