[发明专利]叶片铸造方法

摘要

本发明公开了一种叶片的铸造方法，采用精密铸造的方法铸造叶片，其步骤包括模具设计、模具制造，原料熔炼，下料准备，离心铸造，第一次冷却，第二次成型，第二次冷却，切边和喷砂，热等静压等。通过上述工序保证了发动机叶片表面和内部缺陷的良好的消除率且内部微观组织更加均匀。

主权项

一种叶片的铸造方法，其特征在于，包括模具设计、模具制造，原料熔炼，下料准备，离心铸造，第一次冷却，第二次成型，第二次冷却，切边和喷砂，热等静压步骤；所述叶片为发动机叶片，其材质为钛铝铌合金，所述钛铝铌合金的组成按重量百分比为45～48％的铝、5～6.8％的铌、3.1～4.2％的镁、V：1.2～1.5％，Ta：0.002～0.008％、0.10～0.28％的碳，余量为钛和不可避免的杂质；所述模具设计的步骤为，采用水溶性型芯，采用现有CAD系统设计得到发动机叶片的CAD模型，采用现有快速成型工艺进行快速成型，激光烧结逐层烧结直径小于0.1mm的聚苯乙烯粉，再浸蜡后制得熔模，然后对熔模进行表面与内部的清洗；所述模具制造的步骤为，将熔模浸入到面层涂料中沾浆30～45s后取出，然后进行面层的撒砂、干燥得到模壳，将模壳放入加热炉中，在温度为380～500℃中保温2.5～3h，然后继续升温为820～870℃，保温2.5～3h，继续升温为1050～1150℃，保温2.5～3h，然后随炉冷却到室温，得到模具；所述原料熔炼的步骤为，将待熔炼的原材料放入坩埚中，将坩埚置于真空感应炉的坩埚熔炼室内，先采用惰性气体对坩埚熔炼室进行4～8次的冲洗，最终保持坩埚熔炼室的真空度为10‑5～10‑3mbar进行熔炼，熔炼完成后保温10～15min，使得原料中的各元素均匀；所述下料准备的步骤为，用石棉包裹模具制造步骤得到的模具，进行预热后下料，所述预热的温度为400～610℃；所述离心铸造的工艺参数为，离心转速为195rpm～385rpm，浇铸时间为6～8s；所述第一次冷却的步骤为，出炉空冷，将型芯溶出后，清洗零件并烘干；所述第二次成型的步骤为，将第一次冷却后得到的铸件放入预热到910～990℃的模具中，然后在加热炉内加热到1050～1150℃，然后进行离心铸造，离心转速为195rpm～385rpm；所述第二次冷却的步骤为，出炉空冷；所述切边和喷砂的步骤为，采用机械方法清除型壳，将浇铸系统切除，用高压水切掉工艺边，进行喷砂处理；所述热等静压的步骤为，热等静压的温度为950～990℃，热等静压的压力为100～180MPa，保压时间为3～6小时。