[发明专利]一种大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构及制造装置

说明书

本发明涉及一种大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构及制造装置，属于航空涡轮叶片加工技术领域。本大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构，包括：连接器；多个引晶杆，多个所述引晶杆的一端均与所述连接器的顶端连接，多个所述引晶杆的另一端成散射状朝向多个方向；至少一个晶粒放大器，所述晶粒放大器与对应所述引晶杆的另一端连接。本发明还提供一种大尺寸或多联单晶导向叶片的制造装置。本引晶结构有效提升大尺寸或多联导向单晶叶片的单晶完整性问题，使得大尺寸或多联导向单晶叶片能大规模使用，提升大尺寸或多联导向单晶叶片合格率，同时增加发动机性能。

技术领域

本发明属于航空涡轮叶片加工技术领域，具体涉及一种大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构及制造装置。

背景技术

随着航空发动机的发展，对发动机推力和推重比要求越来越高，推重比成为发动机界定代级的重要参数指标。推重比的提高主要靠不断提高发动机的涡轮进口温度来实现，发动机涡轮前温度的提高对涡轮导向叶片的温度要求较高。耐高温的单晶涡轮导向叶片制造比较困难、成本高，尤其是大尺寸或多联单晶以及异型结构的涡轮导向叶片。

目前传统的引晶方法的引晶结构生长单晶困难，导致导向叶片单晶完整性低，成本增加，大大降低了大尺寸或多联单晶涡轮导向叶片的大规模使用。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构及制造装置，有效提升大尺寸或多联导向单晶叶片的单晶完整性问题，使得大尺寸或多联导向单晶叶片能大规模使用，提升大尺寸或多联导向单晶叶片合格率，同时增加发动机性能。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大尺寸或多联单晶导向叶片的引晶结构，包括：

连接器；

多个引晶杆，多个所述引晶杆的一端均与所述连接器的顶端连接，多个所述引晶杆的另一端成散射状朝向多个方向；

至少一个晶粒放大器，所述晶粒放大器与对应所述引晶杆的另一端连接。

本发明的引晶结构的有益效果是：(1)本引晶结构结合定向凝固技术，能有效制备出单晶完整性良好的大尺寸或多联结构的导向叶片，提升大尺寸或多联结构单晶导向叶片的铸造合格率，降低了成本，可推广至其它类似结构的零件上应用；

(2)本引晶结构有效提升大尺寸或多联导向单晶叶片的单晶完整性问题，使得大尺寸或多联导向单晶叶片能大规模使用，提升大尺寸或多联导向单晶叶片合格率，同时增加发动机性能。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述连接器为圆锥形，所述连接器的顶端的直径为8-10mm，所述连接器的底端的直径为4-7mm，所述连接器的高度为8-12mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：利于将螺旋选晶器内的单个晶粒顺势往纵向方向引入至引晶杆上。

进一步，多个所述引晶杆为圆柱形，多个所述引晶杆的直径为4-10mm，长度为50-130mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够适应不同结构制造的需要，选择对应的尺寸。

进一步，多个所述引晶杆包括第一引晶杆、第二引晶杆、第三引晶杆和第四引晶杆，所述第一引晶杆和所述第二引晶杆的直径为8mm，长度为71mm，所述第三引晶杆的直径为5mm，长度为64mm，所述第四引晶杆的直径为5mm，长度为118mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：适应大尺寸或多联导向单晶叶片，能够降低了大尺寸或多联导向单晶叶片的杂晶报废率。

进一步，所述晶粒放大器包括连接头、过渡头和扁平头，所述连接头的一端与对应所述引晶杆的另一端连接，所述过渡头的一端与所述连接头的另一端连接，所述过渡头的另一端与所述扁平头的一端连接。