[发明专利]三维取向可精控的高温合金单晶叶片用籽晶的制备方法

权利要求书

1.三维取向可精控的高温合金单晶叶片用籽晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)单晶试棒方案设计

制作一套精铸模组，该模组由试棒、选晶器、浇口杯、浇注系统和底盘五部分组成；

(2)制蜡

将蜡料温度控制在60-120℃，注蜡压力0.3-20MPa的条件下注入单晶试棒和浇道模具中，以获得零件蜡模、浇口杯蜡模、底板蜡模、浇道蜡模等；

(3)蜡模组树

将零件、浇道、浇口杯、选晶器和底板按设计方案进行组合；

(4)制壳

在蜡模模组表面涂挂5-15mm厚的精密铸造模壳，然后在120-200℃下进行蒸汽脱蜡，在600-900℃下焙烧1-3个小时后获得单晶定向精密铸造型壳；

(5)熔炼

将上述单晶定向精密铸造型壳放入定向凝固炉中，设置模壳保温温度参数：1450-1550℃，待升温后将母合金锭重熔，在钢水温度达到1450-1550℃时注入模壳中，浇注后静置3-10s后进行抽拉，抽拉速度控制在3-8mm/min，拉晶结束后，随炉冷却4-8分钟后取出，即可获得所需的单晶试棒的毛坯；

(6)制备单晶高温合金籽晶

6.1从熔炼浇注的单晶试棒的毛坯，切去冒口及选晶段，留下中部圆棒，制备成直径为15mm的试棒；

6.2应用劳厄法找出001方向偏离Z轴方向(Z轴方向为试棒轴向方向)的角度θ，001方向即为与Z轴方向有角度θ的方向；

6.3应用籽晶切割工装固定，调整工装的横向转动装置和纵向转动装置，校正一次枝晶取向，再用线切割切取轴向平行于001取向的直径11±1mm，高25±1mm的试棒；

6.4将切取后的试棒放在工装中确定二次枝晶方向，先定位基准点，把基准点与试棒圆心连线作为测量基准方向(如果检测方法为背反射劳厄法，该方向即为X射线入射方向)；应用背反射劳厄法找出100方向偏离X方向入射方向的角度Ψ，所述100方向为偏离X方向角度为Ψ的方向，再调节工装横向转动装置校准二次枝晶取向；

6.5将切取的试棒沿垂直于100方向的平面距离试棒圆心4mm切割，形成籽晶定位基准，切好的籽晶表面抛光，粗糙度小于3.2μm后，进行清洗去除油污、粘附、氧化皮等，在干燥皿或在酒精溶液中存放，备用；

(7)单晶高温合金籽晶的重复使用

用以上方法制备的籽晶完成单晶铸件的铸造后，经晶粒、劳厄、X光检测即可。

2.根据权利要求1所述的三维取向可精控的高温合金单晶叶片用籽晶的制备方法，其特征在于，所述的籽晶切割工装，具体包括：

横向转动装置、角度尺、角度尺、纵向转动装置、横向转动装置、角度尺、锁紧装置。

3.根据权利要求1所述的三维取向可精控的高温合金单晶叶片用籽晶的制备方法，其特征在于，步骤(7)中所述的取向检测具体为符合要求的籽晶进入下一步工序，否则报废，检测合格后的籽晶表面抛光，达到粗糙度不低于3.2μm进行清洗去除油污、粘附、氧化皮等，在干燥皿或在酒精溶液中存放。