[发明专利]一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳的制备方法，包括以下步骤：步骤a：将叶片蜡模与引晶蜡模连接，下内流道蜡模与引晶蜡模连接，上内流道蜡模与浇口杯蜡模连接，下内流道蜡模、上内流道蜡模的另一端分别与凸台蜡模的侧面连接；步骤b：将组装好的蜡模模组制型壳，制型壳后切开凸台蜡模的一端面；步骤c：进行型壳脱蜡，然后进行型壳焙烧，清洗型壳；步骤d：将工作面为侧面的过滤网放入凸台蜡模脱蜡形成的柱形过滤型腔内，放置盖板，并在盖板上涂覆密封层。采用本发明的一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳及制备方法，钢水过滤效果更好，有助于大幅度降低定向结晶叶片夹杂夹渣报废率。

技术领域

本发明涉及一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳及制备方法，属于重型燃机空心叶片熔模精密铸造技术领域。

背景技术

重型燃气轮机透平叶片均采用熔模铸造的方法。熔模铸造流程如下，“制备型芯→压制蜡模→蜡模组树→制备陶瓷型壳→型壳脱蜡→型壳焙烧→型壳预热→钢水熔炼浇注→清壳→后处理”。由于工序较多，叶片制备合格率较低，其中夹杂及夹渣缺陷约占到不合格叶片的30％以上。

其中定向结晶叶片包括柱状晶叶片及单晶叶片性能相比等轴晶叶片，综合性能更加优异，但其制造成本更高，夹杂及夹渣缺陷造成的叶片损失更大。为有效的减少夹杂及夹渣，往往在钢水进入叶片前，对钢水进行过滤。其过程是这样实现的，首先在蜡模组装时，在内浇道靠近叶片端粘贴陶瓷过滤网，陶瓷过滤网在与内浇道粘贴的两个端面均涂蜡处理以增强与蜡模之间的粘结性。在蜡模表面制备陶瓷型壳，而后采用高温高压的水蒸气将蜡模熔化流出，谓之脱蜡。在脱蜡过程中，由于蜡液熔化较快，膨胀较大，而过滤网阻碍了蜡液的快速流动，蜡液一方面会冲击过滤网；另外一方面挤压内流道型壳，造成型壳开裂，同时由于水蒸气的高温高压作用，陶瓷过滤网容易出现破损碎片掉落情况，加之型壳开裂缝隙中的沙粒掉落，掉落物被封闭在内流道中，后期的洗壳很难将其清洗出来，这样，过滤网本身就带入了夹杂物，影响铸件的合格率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳及制备方法，本发明钢水过滤效果更好，有助于大幅度降低定向结晶叶片夹杂夹渣报废率。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于定向结晶叶片熔模铸造的型壳的制备方法，包括以下步骤：

步骤a：将叶片蜡模与引晶蜡模连接，下内流道蜡模与引晶蜡模连接，上内流道蜡模与浇口杯蜡模连接，下内流道蜡模、上内流道蜡模的另一端分别与凸台蜡模的侧面连接；

步骤b：将组装好的蜡模模组制型壳，制型壳后切开凸台蜡模的一端面；

步骤c：进行型壳脱蜡，然后进行型壳焙烧，清洗型壳；

步骤d：将工作面为侧面的过滤网放入凸台蜡模脱蜡形成的柱形过滤型腔内，放置盖板，并在盖板上涂覆密封层。

在本发明中，与现有技术将过滤网一起制壳脱蜡焙烧不同的是，本发明将型壳焙烧完成后，再放入过滤网，过滤网安装简单，避免过滤网在脱蜡时破损；同时制壳后切开凸台蜡模的一端面，相当于形成一个脱蜡口，从而在脱蜡时有助于减少传统内流道封闭空间造成的内流道部位型壳脱蜡开裂的情况，避免型壳脱蜡开裂造成掉渣，给铸件带来夹杂缺陷。

作为优选，所述凸台蜡模为T型凸台蜡模，制型壳后切开T型凸台蜡模的端面形成盖槽，盖板设置于盖槽内，盖板的尺寸小于盖槽的尺寸。

作为优选，所述凸台蜡模靠近引晶蜡模一侧。

作为优选，所述凸台蜡模的尺寸略大于过滤网工作面的尺寸，使过滤网嵌入过滤型腔内。

作为优选，所述上内流道蜡模与下内流道蜡模的轴线不相对，上内流道蜡模与下内流道蜡模错开。

作为优选，所述上内流道蜡模与凸台蜡模连接处的位置，低于下内流道蜡模与凸台蜡模连接处的位置。