[发明专利]一种涡轮叶片铸造装置及涡轮叶片的铸造方法

说明书

本发明涉及一种涡轮叶片铸造装置，包括砂箱、砂型和砂芯，所述砂型内设有加热冷却管，所述加热冷却管包括外管体、设于外管体内的内管体、位于内管体内的支撑杆，绕设于所述支撑杆表面的电磁线圈，所述支撑杆由柔性材料制成，所述内管体由非磁性材料制成，所述外管体由磁性材料制成，所述外管体的内侧面与内管体的外侧面之间为输水通道，所述电磁线圈通过导线与外部的高频电源连接。本发明的涡轮叶片铸造装置。

技术领域

本发明涉及一种铸造装置，尤其涉及一种涡轮叶片铸造装置，此外，本发明还涉及一种涡轮叶片的铸造方法。

背景技术

大型涡轮叶片工作环境恶劣，因此其必须具有耐磨、强度高、韧性好等特点，铸件要保证X光拍片2级要求。而现有的铸造装置在铸造涡轮叶片时，由于施工工艺及装置本身的原因，经常存在缩孔、缩松、渗漏、冷隔等问题，从而降低了铸件的质量。此外，现有的涡轮叶片的铸造装置，一般不具有加热或冷却的装置，需要外部提供加热装置或冷却装置，使用不是很方便。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的涡轮叶片铸造装置，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有加热和冷却功能的涡轮叶片铸造装置，此外本发明还提供一种涡轮叶片的铸造方法，该铸造方法铸造出的铸件质量较高。

本发明的涡轮叶片铸造装置，包括砂箱、砂型和砂芯，所述砂型内设有加热冷却管，所述加热冷却管包括外管体、设于外管体内的内管体、位于内管体内的支撑杆，绕设于所述支撑杆表面的电磁线圈，所述支撑杆由柔性材料制成，所述内管体由非磁性材料制成，所述外管体由磁性材料制成，所述外管体的内侧面与内管体的外侧面之间为输水通道，所述电磁线圈通过导线与外部的高频电源连接。

进一步的，本发明的涡轮叶片铸造装置，所述外管体的端部设置有连接头，所述连接头上设有与外管体适配的容置槽，所述容置槽的底部设置供所述内管体穿过的穿孔，连接头的侧壁上设置有与容置槽连通的进水管。

进一步的，本发明的涡轮叶片铸造装置，所述进水管通过螺纹与所述连接头连接，所述连接头通过螺纹与所述外管体连接。

进一步的，本发明的涡轮叶片铸造装置，所述容置槽的底部设置有密封圈。

进一步的，本发明的涡轮叶片铸造装置，所述外管体由不锈钢或铜材料制成，所述内管体由塑料制成，所述支撑杆由铁或塑料制成。

进一步的，本发明的涡轮叶片铸造装置，所述砂箱包括左砂箱和右砂箱，左砂箱和右砂箱的砂芯内均设置有加热冷却管，加热冷却管的端部穿过砂箱的侧壁进入到砂型内部并从砂箱的侧壁穿出。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的涡轮叶片铸造装置，加热冷却管的设置，实现了砂芯的加热及冷却功能。具体地，当物料浇筑前，通过加热冷却管对砂型进行加热，使其内壁及砂箱上冒口温度达到预定值。加热时，电磁线圈与外部高频电源接通，电磁线圈在高频电源激励下产生交变磁场，由磁性材料制成的外管体在磁场作用下差生热量，从而对砂型进行加热。具体实施时，加热冷却管位于靠经砂型内侧面处，从而提高其加热效率。当达到预定温度后，操作人员开始浇注。浇注完成后，操作人员可通过输水通道对砂型及铸件进行快速降温，以促进铸件成型。

综上所述，本发明的涡轮叶片铸造装置具有加热和冷却功能，能够快速对砂型进行加热，从而加快浇注，同时其还能够快速对砂型进行降温，从而加快铸件成型。

一种涡轮叶片的铸造方法，包括以下步骤：

S1：按重量份计，将20％生铁、50％冷轧板废钢和30％的回炉料置入熔炉中进行熔炼，熔炼温度达到1500℃到1530摄氏度后保温静置10分钟；

S2：将熔炼后的物料出炉，待其降温至1480℃后倒入球化包进行球化60～90秒；