[发明专利]一种高温合金空腔复杂薄壁结构件骨架的精铸方法

摘要

本发明提供一种高温合金空腔复杂薄壁结构件骨架的精铸方法，属航空发动机复杂空腔结构件精密铸造技术领域。按照以下步骤进行：(1)蜡模制造(2)蜡模浇注系统组合方案：浇注系统组合方案采取侧注式，每组二件对称分布。(3)铸件的真空熔注包括装箱工艺和浇注工艺：采取保温毡预热的装箱方式；确定了合理的精炼温度、精炼时间、浇注温度和浇注速度。本发明对型壳采取保温毡预热的装箱方式，并且确定了型壳预热温度范围。根据合金充型与凝固的规律，选择合适的熔注设备，制定了真空熔注工艺，确定了合理的精炼温度、精炼时间、浇注温度和浇注速度，铸件成型率达到100％，并有效解决了铸件疏松等缺陷，铸件的合格率明显提升。

主权项

一种高温合金空腔复杂薄壁结构件骨架的精铸方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)蜡模制造根据铸件的形状进行蜡模制造，铸件的内腔为复杂的空心结构，压制蜡模时由3～6个型芯组合后共同形成，每个蜡件需准备好1～3个聚乙二醇(尿素芯)可溶型芯和1～3个陶瓷型芯；高压压蜡机制模的工艺参数为：保压时间120s～150s，压注压力1.4MPa～1.6MPa，蜡料温度66℃～72℃；压制好的蜡模置于盛净水的槽中溶掉聚乙二醇型芯；每隔6h～8h换一次水；(2)蜡模浇注系统组合方案根据浇注系统的设计原则与该铸件的结构特点，利用计算机模拟内浇口大小、方向、位置、数量等从而摸索出内浇口对铸件补缩的影响，浇注系统组合方案采取侧注式，每组二件对称分布；(3)铸件的真空熔注装箱工艺：型壳预热采取包保温毡，预热前，对型壳浇注系统横浇道部位用一层保温毡包裹后整个型壳再用二层保温毡包裹，砂箱底部垫两层保温毡，浇口杯部位包裹严实，在高温炉中型壳预热温度为980℃～1120℃，保温时间为2h～8h；浇注工艺：骨架铸件采用的母合金材料为K424合金，浇注设备采用50kg真空炉；为了控制缺陷，对浇注参数有严格的要求，采用精炼温度为1600℃±10℃，精炼时间为2min～3min，浇注温度为1440℃～1550℃，浇注速度控制在6s～10s以内；为了减少型壳温度与浇注温度差，要求从型壳入真空炉到浇注必须在5～6分钟内完成，浇注5min后破真空取铸件，取出的铸件组室温冷却12h后进行脱壳处理。