[发明专利]一种陶瓷型芯烧结造型工艺

说明书

本发明公开了一种陶瓷型芯烧结造型工艺，其是在以填料装有陶瓷型芯素坯的匣钵的容腔内设置至少一根孔模，由孔模在容腔内的填料中形成对应的导热孔，填料中所形成的导热孔与填料中的陶瓷型芯素坯保持相互独立，由填料将导热孔和陶瓷型芯素坯隔离。本发明不仅简单易行、操作方便、成本低廉，而且能够有效地改善匣钵在烧结时的容腔受热性能，从而使烧结过程中的匣钵容腔稳定且可靠地实现均匀受热，有利于稳定且可靠地提高容腔内所烧结陶瓷型芯的质量，以此所烧结的陶瓷型芯质量高、合格率高，亦有利于稳定且可靠地实现同一匣钵对多根陶瓷型芯素坯进行批量化烧结，经济效益显著。

技术领域

本发明涉及熔模精密铸造技术领域，具体是一种陶瓷型芯烧结造型工艺。

背景技术

陶瓷型芯是熔模精密铸造技术中使用的一种形成铸件空腔的转接体，其作用是配合陶瓷型壳而形成铸件的内腔结构、保证铸件的成型尺寸精度要求，此类铸件尤以重型燃气轮机或航空发动机的空心叶片为例，陶瓷型芯用作在熔模精密铸造中形成空心叶片的内部冷却通道。

在熔模精密铸造技术中，为了保证所成型铸件的成型精度、满足使用功能技术要求，要求陶瓷型芯的成型尺寸必须是十分精确的，且强度必须满足使用技术要求。然而，陶瓷型芯的制造工序复杂，影响陶瓷型芯成型尺寸和强度的因素繁多，其中烧结造型时的陶瓷型芯受热温度均匀性就是一项影响陶瓷型芯成型尺寸和强度的关键因素。

陶瓷型芯的烧结造型是将满足工艺要求的陶瓷型芯素坯以填料装钵在与之匹配对应的匣钵内，经振动使匣钵容腔内的填料被振动紧实，然后启动烧结炉对装有陶瓷型芯素坯的匣钵进行烧结处理，参见图1所示（图中1为匣钵本体、2为陶瓷型芯素坯、3为填料、7为容腔）。现有的陶瓷型芯烧结造型技术看似简单易行，但其由于匣钵及填料导热性的影响，在烧结过程中使得匣钵容腔内的温度分布不均，匣钵容腔中心区域往往需要更长的时间方能达到设定温度，这就会使匣钵容腔周边区域造成长时间处于高温阶段状态下，从而导致分布在匣钵容腔周边区域的陶瓷型芯处于高温阶段的时间远远超过容腔中心区域的陶瓷型芯，进而会导致同一匣钵内所烧结成型的各陶瓷型芯（甚至是同一陶瓷型芯的不同部位）的强度、尺寸差异较大，其不仅可靠性差，影响所烧结的陶瓷型芯合格率，而且现有陶瓷型芯烧结造型技术不利于同一匣钵对多根陶瓷型芯素坯进行批量化的烧结，整体经济性差。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种简单易行、操作方便、能够有效地改善匣钵在烧结时的容腔受热性能、使烧结过程中的匣钵容腔稳定且可靠地实现均匀受热、有利于稳定且可靠地提高容腔内所烧结陶瓷型芯质量、亦有利于稳定且可靠地实现同一匣钵对多根陶瓷型芯素坯进行批量化烧结、经济效益显著的陶瓷型芯烧结造型工艺。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是，一种陶瓷型芯烧结造型工艺，所述造型工艺是在以填料装有陶瓷型芯素坯的匣钵的容腔内设置至少一根孔模，由孔模在容腔内的填料中形成对应的导热孔，填料中所形成的导热孔与填料中的陶瓷型芯素坯保持相互独立，由填料将导热孔和陶瓷型芯素坯隔离。

具体的，所述造型工艺包括下列步骤：

步骤1. 根据陶瓷型芯烧结造型工艺要求准备匹配的匣钵和陶瓷型芯素坯，并根据匣钵在焙烧时的导热要求而准备对应数量的孔模；所述孔模为空心耐火管或实心耐火体；

步骤2. 直接将孔模和/或通过填料将孔模排布在匣钵的容腔内，孔模在匣钵容腔内的排布位置避开陶瓷型芯素坯在匣钵容腔内的排布位置，若孔模为耐火管则确保耐火管的内孔与填料隔离；

按照陶瓷型芯素坯的造型要求将陶瓷型芯素坯通过填料进行对应装钵，使最终所形成的填料顶面低于孔模的顶端；

步骤3. 将以填料装有陶瓷型芯素坯和孔模的匣钵放到振动台上进行振动处理，使匣钵容腔内的填料被振动紧实；

步骤4. 在烧结前，将步骤3的匣钵容腔内的填料中的孔模进行如下处理：