[发明专利]一种高温合金铸件的熔模铸造方法

说明书

本发明公开了一种高温合金铸件的熔模铸造方法，属于高温合金铸造领域。依次包括以下步骤：S1：将铸件原料输送到熔炼室中进行熔炼，并对陶瓷型壳进行预热；S2：熔炼结束后将铸件熔浆浇注到已预热的陶瓷型壳内，并等待铸件熔浆凝固；S3：在熔炼炉的铸型室外侧设置控温装置，铸件熔浆凝固完成后通过控温装置加快铸型室内铸件熔浆的冷却速度；S4：铸造完成后破除陶瓷型壳取出铸件。本发明通过控制铸件的冷却速度从而达到了调整析出的γ＇相粒子尺寸的目的，使高温合金铸造完成后的γ＇相立方效果更优，对发展我国航空发动机事业起到了重要作用。

技术领域

本发明涉及高温合金铸造领域，具体涉及一种高温合金铸件的熔模铸造方法。

背景技术

在航空技术领域，航空发动机各部件的工作环境对使用材料提出了苛刻的要求。从发动机压气机到尾喷管，各零部件均在较高温度下和高频的振动下工作，有些零部件，尤其是涡轮、导向器叶片，要长期在800℃以上的条件和高温高压的气流下工作。同时由于燃气中存在大量的氧、水气，及存在 SO2、H2S等腐蚀性气体，都会对高温零件起到氧化和腐蚀作用，这对材料微观组织提出了很高的要求。随着科学的发展，航空发动机推重比日益提高，发动机工作环境温度也越来越高，对航空发动机零部件性能要求更加苛刻。有研究表明，γ＇相粒子尺寸影响蠕变性能，γ＇粒子的均匀、弥散细小，合金蠕变持久寿命提高。然后而现有铸造领域中并没有一种工艺能够调整铸造过程中高温合金析出的γ＇相粒子尺寸。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种高温合金铸件的熔模铸造方法，具体技术方案如下：

一种高温合金铸件的熔模铸造方法，依次包括以下步骤：

S1：将铸件原料输送到熔炼室中进行熔炼，并对铸型室进行预热；

S2：熔炼结束后将铸件熔浆浇注到已预热的陶瓷型壳内，并等待铸件熔浆凝固；

S3：在熔炼炉的铸型室外侧设置控温装置，铸件熔浆凝固完成后通过控温装置加快铸型室内铸件熔浆的冷却速度；

S4：铸造完成后从铸型室内取出陶瓷型壳。

作为优选，步骤S3中熔炼炉为三室真空感应熔炼炉，控温装置为设置在铸型室外侧且内壁为双层中空结构的冷却炉。

作为优选，步骤S3中铸件熔浆凝固完成后，向冷却炉的内壁中空空腔内充入冷却液，并向铸型室和冷却炉内腔之间充入惰性气体。

作为优选，步骤S3中熔炼炉为单室真空感应熔炼炉，控温装置为设置在陶瓷型壳外侧并用于对陶瓷型壳进行保温的保温包裹物。

作为优选，步骤S3中铸件熔浆凝固完成后，将陶瓷型壳与保温包裹物分离，使陶瓷型壳内的铸件快速冷却。

作为优选，保温包裹物为保温毯或保温砂箱。

本发明通过采用保温毯或保温砂箱作为保温包裹物，便于工作人员在后续过程中对保温包裹物进行拔除处理，提高了本发明的便捷性以及实用性。

作为优选，保温毯采用的材料为陶瓷纤维。

作为优选，步骤S1中铸型室的内侧设有陶瓷型壳且铸型室的预热温度为800℃～1300℃。

本发明将将陶瓷型壳预热到800℃～1300℃，防止高温金属液在浇注到陶瓷型壳内与陶瓷型壳内壁形成巨大热冲击。

作为优选，步骤S1和S2中铸件的熔炼和浇注需在真空环境下进行。

本发明具有以下有益效果：