[发明专利]一种陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法

说明书

一种陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法，其特征在于：其在硅基陶瓷型芯的表面涂覆惰性层，避免型芯与高温合金直接接触发生热化学反应，解决型芯与合金的反应问题。本发明在硅基陶瓷型芯的表面涂覆惰性层，避免型芯与高温合金直接接触发生热化学反应，解决型芯与合金的反应问题。制备出了高温热化学稳定性优良、易于脱芯的硅基陶瓷型芯。本发明涉及的陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制作方法不仅适用于易与型芯反应的重型燃机叶片的生产，同时还适用于航空发动机导向叶片的生产；其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值，具有较为广泛的应用前景。

技术领域：

本发明涉及陶瓷型芯精密铸造技术应用领域，特别提供了一种陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法。

背景技术：

现代航空发动机正在向着高推重比方向发展。提高发动机推重比最有效的办法就是提高涡轮前进口温度，而使用空心气冷铸造叶片是提高涡轮叶片工作温度的最有效手段。

随着高温合金技术的发展及叶片内腔形状的日益复杂，对形成叶片内腔结构的陶瓷型芯化学稳定性和高温性能要求越来越大。目前，用于空心叶片的陶瓷型芯主要分为氧化硅基陶瓷型芯和氧化铝基陶瓷型芯。其中：氧化铝基陶瓷型芯脱出困难，需要配备高温、高压设备，国内暂时还没有高效、环保的氧化铝基陶瓷型芯的脱除方法和脱除设备。氧化硅基陶瓷型芯具有热膨胀系数小、易脱芯、高温适应范围广等优点，广泛应用于精密铸造行业，但氧化硅陶瓷型芯高温化学稳定性差，高温浇注过程中易与高温合金中的C、Mg、Y、Ti、Al、Hf等元素发生反应。

因此，人们期望获得一种技术效果优良的陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种技术效果优良的陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法。其技术关键基于下述内容：考虑到型芯脱除性和高温适应性，在硅基陶瓷型芯的表面涂覆惰性层，以避免型芯与高温合金直接接触发生热化学反应。

本发明一种陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法，其特征在于：其在硅基陶瓷型芯的表面涂覆惰性层，避免型芯与高温合金直接接触发生热化学反应，解决型芯与合金的反应问题。

所述陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法，优选要求保护的内容是：

在硅基陶瓷型芯的表面涂覆的惰性层满足下述要求：涂覆剂选用铝溶胶和锆溶胶。

铝溶胶和锆溶胶的型号和性能指标满足表1的要求：

表1铝溶胶和锆溶胶型号及性能指标

具体选用铝溶胶A1、铝溶胶A2、铝溶胶A3、锆溶胶G1、锆溶胶G2的其中之一或其组合。

所述陶瓷型芯表面惰性涂覆层的制造方法，有两种典型应用方案，其一是：使用铝溶胶和锆溶胶在陶瓷型芯表面制造惰性涂覆层的方法依次满足如下各步骤要求：

方法l：

步骤1：首先将符合表l性能的指标的铝溶胶A3装入盛液箱中，把需涂层的型芯浸入铝溶胶液体中，浸泡时间为0.5～2h；之后将浸泡过铝溶胶的型芯放在自干架上自干；

步骤2：将符合表1性能的指标的铝溶胶A2装入盛液箱中，把步骤1中自干后的型芯浸入铝溶胶A2中，浸泡时间为0.5～lh；将浸泡过铝溶胶A2的型芯放在自干架上自干；

步骤3：将符合表1性能的指标的铝溶胶A3装入盛液箱中，把步骤2中自干后的型芯浸入铝溶胶A3中，浸泡时间为0.5～lh；将浸泡过铝溶胶A3的型芯放在自干架上自干后，型芯放入氨干箱进行氨干15～30min；

步骤4：将氨干后的型芯浸入到符合表l要求的锆溶胶G2中，浸泡时间为1～2h；将浸泡过锆溶胶G2的型芯放在自干架上自干后，型芯放入电加热干燥相中进行烘烤。