[发明专利]一种大型定向叶片模壳制壳工艺

说明书

本发明公开一种大型定向叶片模壳制壳工艺，模壳的制备，模壳的制备采用模壳材料对蜡模进行包裹，形成15层结构的模壳；其中：前3层的每一层均采用无风干燥7‑16小时且环境相对湿度调至50％‑70％以确保前3层缓干，前3层的每一层的浆料以及砂料分别采用纯锆英粉浆料和电熔刚玉砂；第4层以及第14层均采用强风干燥大于8小时且环境相对湿度调至35％‑45％，第4层以及第14层中的每一层均采用锆英粉和电熔莫来石粉混合浆料；第15层采用强风干燥干燥大于24小时且环境相对湿度调至35％‑45％，第15层采用锆英粉和电熔莫来石粉混合浆料。本发明设计巧妙，提高了产品的合格率。

技术领域

本发明涉及精密加工技术领域，具体是一种大型定向叶片模壳制壳工艺。

背景技术

随着我国重型燃气轮机事业的快速发展，对于其关键零部件的高温力学性能要求越来越高，而高温合金热端部件和复杂结构件的精密铸造工艺就成为急需突破的技术瓶颈之一。制壳工艺作为精密铸造工艺中的关键一环，对产品的尺寸精度、冶金质量和合格率有至关重要的影响。

大尺寸定向叶片模壳相比较航空发动机定向叶片模壳承受着更重的合金液静压力和冲击力，相比较大型等轴晶铸件模壳承受更长时间的耐火要求，因此，重型燃气轮机大尺寸定向模壳是特种铸造领域要求最高的一类模壳。

对于长度大于300mm、宽度大于120mm、厚度大于80mm的大尺寸定向模壳，按照传统的制壳工艺很难兼顾型壳具有合适的强度和退让性，铸件极易产生“表面粘砂”、“跑火”等缺陷，精铸件的合格率不足20％。

发明内容

本发明提供一种大型定向叶片模壳制壳工艺，能够有效的解决上述背景中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型定向叶片模壳制壳工艺，模壳的制备，模壳的制备采用模壳材料对蜡模进行包裹，形成15层结构的模壳；其中：前3层的每一层均采用无风干燥7-16小时且环境相对湿度调至50％-70％以确保前3层缓干，前3层的每一层的浆料以及砂料分别采用纯锆英粉浆料和电熔刚玉砂；第4层以及第14层均采用强风干燥大于8小时且环境相对湿度调至35％-45％，第4层以及第14层中的每一层均采用锆英粉和电熔莫来石粉混合浆料；第15层采用强风干燥干燥大于24小时且环境相对湿度调至35％-45％，第15层采用锆英粉和电熔莫来石粉混合浆料。

优选的，前3层中的第1层、第2层、第3层的电熔刚玉砂的规格分别为100-200目、30-100目、30-100目。

优选的，第4层以及第14层中的每一层均采用规格为16-50目的电熔刚玉砂。

优选的，第15层不撒砂。

优选的，前3层形成细砂层结构，第4层以及第14层形成加固层结构。

本发明的有益效果在于：

本发明通过合理选用前3层细砂层的浆料和砂料，解决了大定向铸件面层不光洁、易粘砂的问题，同时自第4层开始采用锆英粉和电熔莫来石粉混合浆料，既提高了型壳烧结强度又提高了型壳的退让性，能够很好地解决大型定向模壳高温强度不足和清壳困难的问题。本发明设计巧妙，提高了产品的合格率。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施：

本发明提供一种大型定向叶片模壳制壳工艺，模壳的制备，模壳的制备采用模壳材料对蜡模进行包裹，形成15层结构的模壳；其中：前3层形成细砂层结构，第4层以及第14层形成加固层结构。

前3层形成细砂层结构，以确保在深槽结构处型壳不“桥连”且能建立合适的型壳强度。前3层的每一层均采用无风干燥7-16小时且环境相对湿度调至50％-70％以确保前3层缓干，避免干燥过快引起面层龟裂。