[发明专利]一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法

权利要求书

1.一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，采用预制的镶入式陶瓷活动块替代局部或全部的金属活动块，应用于具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备，所述叶轮陶瓷型芯设有多条叶轮叶片流道，所述叶轮叶片流道呈弯曲以及部分扭曲设置，所述制备方法包括以下步骤：

A、镶入式陶瓷活动块的制备：将陶瓷材料、造孔剂和粘结剂搅拌混合均匀，得到混合料，所述混合料经过挤压成型和干燥固化后制得镶入式陶瓷活动块，所述镶入式陶瓷活动块具有扭曲面；

所述镶入式陶瓷活动块的陶瓷材料为电熔刚玉和碳化硅中的一种或两种的组合，按照重量百分比计算，所述陶瓷材料的颗粒级配为：粒度为80目的原料占20～30％和粒度为40目的原料占70～80％；

所述镶入式陶瓷活动块的强度不小于1MP a；

B、叶轮陶瓷型芯蜡坯的制备：将所述步骤A制得的镶入式陶瓷活动块装配于陶瓷型芯模具的内腔，组合成复合型模具，经射蜡成型后制得叶轮陶瓷型芯蜡坯，所述镶入式陶瓷活动块镶嵌包裹在所述叶轮陶瓷型芯蜡坯之中；

所述步骤B中，射蜡压力为0.4～0.8MPa，所述射蜡成型的射蜡温度为65～75℃；

C、对所述步骤B制得的叶轮陶瓷型芯蜡坯进行烧结，烧结后清除所述镶入式陶瓷活动块，每块所述镶入式陶瓷活动块的清除于烧结体上形成有与所述镶入式陶瓷活动块形状一致的叶轮叶片流道，清除完成后，获得具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯；

所述步骤C中，对所述步骤B制得的叶轮陶瓷型芯蜡坯进行烧结的过程中，排胶阶段具体为以1～2℃/min的升温速度从100℃升温至450℃，烧结阶段具体为在1150～1200℃保温4～8h。

2.根据权利要求1所述的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，采用预制的镶入式陶瓷活动块替代局部的金属活动块时，所述步骤B中，所述镶入式陶瓷活动块镶嵌包裹在所述叶轮陶瓷型芯蜡坯的流道内扭曲的区域。

3.根据权利要求1所述的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，按照重量份数计算，所述步骤A中，所述镶入式陶瓷活动块的原料包括陶瓷材料75～85份、造孔剂5～10份和粘结剂8～12份。

4.根据权利要求1所述的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述镶入式陶瓷活动块的造孔剂为石墨细粉、面粉和粟米粉中的至少一种，所述造孔剂的粒度为1000目。

5.根据权利要求1所述的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述挤压成型的成型压力为5～10MPa，成型温度为100～150℃；

所述干燥固化的干燥温度为140～160℃。

6.根据权利要求1所述的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，使用工具对所述叶轮叶片流道内的所述镶入式陶瓷活动块进行部分清理，然后用压缩空气完成所述叶轮叶片流道内的所述镶入式陶瓷活动块的剩余部分的清理。