[发明专利]一种用于测定空心铸件内腔收缩率的方法

摘要

本发明公开一种用于测定空心铸件内腔收缩率的方法，用于气冷叶片的制造过程中，对叶片内腔尺寸的变化进行测量，现有技术中对叶片内腔尺寸是如何变化是不能测量的，本发明公开一种测定空心铸件内腔收缩率的方法，首先设计空心铸件的模拟样件，其次设计模拟样件的型芯模及外型模，然后再根据叶片的制造过程制备出模拟样件，模拟样件的质量控制要求与真实铸件一致，然后根据制备的模拟样件的型芯，在高温强化后，对型芯的三维尺寸进行测量；然后经过低温强化，蜡模制造，型壳制备进行浇铸，冷却后把制成的模拟样件按测量线切割，测量铸件内腔，最后经过测量计算算出收缩率，本发明能保证涡轮叶片内腔尺寸的精确，提高铸件合格率。

主权项

一种用于测定空心铸件内腔收缩率的方法，其特征在于按照以下步骤进行：1)设计空心铸件的模拟样件，模拟样件应该具备以下特点：①结构与尺寸与真实铸件相近，材质特征相同；②模拟样件满足型芯在各状态下直接进行X、Y、Z三个方向的精确尺寸的测量，在模拟样件上设计出测量点，这些点由刻度线(1)进行准确标识；2)设计并制造模拟样件的型芯模具和外型模具，型芯模具的设计特殊要求制造精度，在型芯所要测量的部位，其尺寸公差不应超过0.03mm，并且方便出模，根据结构特点设定放置方式，注意型芯的测量点处不应有的分型线和拔模斜度，刻度线的宽度与深度能够清晰可见；3)制备高温强化的模拟型芯样件，首先对型芯进行压制，型芯压制后掰掉注蜡嘴直接装入陶瓷烧结罐中，再用氧化铝填料填满；其次对型芯进行烧结，烧结过程中必须保证型芯上端有大于20mm的粉料，烧结温度为1050℃‑1195℃，在烧结炉中冷却后取出，去除填料粉后放入高温强化剂中进行高温强化后，取出干燥；4)测量高温强化后的模拟型芯样件，用游标卡尺对准型芯的刻度线进行测量，按照设计时制定的测量点测量型芯的三维尺寸，记录其测量值；5)制备低温强化的模拟型芯样件，将测量后的模拟型芯放入低温强化剂中浸泡后取出后自干，将模拟型芯放置在干燥箱进行烘烤，烘烤温度100℃‑150℃，冷却后取出；6)制备模拟铸件，首先，将制低温强化后的模拟型芯放入外型模具中，压制成蜡模；其次，将压制好的蜡模去除毛刺和注蜡口的残余，按着生产叶片工艺组合成蜡模组合；然后进行制壳并经过脱模处理进行浇注，然后将模拟铸件冷却后，去除铸件的表面型壳，再经过砂轮打磨处理并去除表面残余物后，放入装有氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液的脱芯釜中脱除型芯；最后在将脱去型芯的模拟铸件放入盐酸水溶液进行酸碱中和，再经过清洗、干燥烘干完成模拟铸件的制备；7)测量模拟铸件，将制备完成的模拟铸件按测量线切割，然后测量模拟铸件内腔三维尺寸，测量点与模拟型芯的测量点相对应，并记录其测量值；8)计算空心铸件内腔收缩率，设定在模拟型芯在X方向上位置测量的尺寸为a，在模拟铸件在X方向相对应型芯的位置测量其内腔部位的测量尺寸为a′，则该部位的铸件的内腔收缩率为［(a‑a′)/a］×100％，以此类推，计算出各部位的收缩率。