[发明专利]使用利用短效镶件形成的陶瓷型芯铸造的多壁燃气涡轮翼型件和制造该翼型件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用整体式铸造型芯（monolithiccastingcore）通过铸造操作形成的多壁的燃气涡轮发动机的翼型件。

背景技术

按照惯例，燃气涡轮发动机的翼型件通常在熔模铸造（investmentcasting）过程期间绕铸造型芯形成。为了形成具有多个壁的翼型件，两个或更多个铸造型芯被分别地形成并且随后被固定，所以它们形成适于用在熔模铸造过程中的两件式的型芯组件。然而，由于在铸造型芯的组装期间的不匹配，由于铸造型芯在铸造过程期间的相对运动以及由于所述两件式的型芯组件在铸造过程期间就地移位，此过程可导致不满足尺寸公差的翼型件的壁。因此，在本领域中仍存在改进的空间。

附图说明

根据附图在下面的描述中解释本发明，附图示出了：

图1为三壁、七通的蛇形（serpentine）冷却的翼型件的示例性实施例的等分线剖视图。

图2为图1的翼型件的冷却回路的示意图。

图3为用于形成图1的翼型件的铸造型芯的示例性实施例的查看吸力侧的透视图。

图4为查看压力侧的图3的铸造型芯的透视图。

图5为柔性镶嵌模的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图6为在图5的柔性镶嵌模中形成的短效（fugitive）型芯镶件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图7为从柔性镶嵌模移除的图6的短效型芯镶件的示意性等分线剖视图。

图8为如在翼型件型芯模的示例性实施例中定位的图7的短效型芯镶件的示意性等分线剖视图。

图9为绕短效型芯镶件并且在图8的翼型件型芯模中形成的整体式铸造型芯的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图10为从翼型件型芯模移除的图9的整体式铸造型芯和短效型芯镶件的示意性等分线剖视图。

图11为图10的整体式铸造型芯的示意性等分线剖视图。

图12为定位在蜡模（waxmold）的示例性实施例中的图11的整体式铸造型芯的示意性等分线剖视图。

图13为图12的整体式铸造型芯和蜡模的其间具有蜡型（waxpattern）的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图14为从蜡模移除的图13的蜡型和整体式铸造型芯的示意性等分线剖视图。

图15为图14的蜡型和整体式铸造型芯的具有绕其形成的壳体的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图16为移除了蜡型的图15的整体式铸造型芯和壳体的示意性等分线剖视图。

图17为图15的整体式铸造型芯和壳体的具有浇铸在其间的翼型件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图18为移除了壳体的图17的整体式铸造型芯和翼型件的示意性等分线剖视图。

图19为移除了整体式铸造型芯的图18的翼型件的示意性等分线剖视图。

图20为可形成在图19的翼型件的肋上的表面特征的示例性实施例。

图21为构造成在图11的整体式铸造型芯中形成定位特征的短效型芯镶件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图22为整体式铸造型芯的一个替代性的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图23为扭曲的短效型芯镶件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图24为能够使用多个短效型芯镶件形成的四壁翼型件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

图25为用于形成图24的四壁翼型件的整体式铸造型芯和多个短效型芯镶件的示例性实施例的示意性等分线剖视图。

具体实施方式

本发明人已开发了一种新的铸造过程，其允许对铸造的多壁翼型件的更好的公差控制，并且因此允许更大的产量。此外，创造性的过程允许表面冷却特征定位在先前无法形成表面冷却特征的内部冷却通道表面上。

图1为现有技术的三壁、七通蛇形冷却的翼型件10的剖视图，所述翼型件10具有压力侧壁12、吸力侧壁14、第三（中间）壁16、前缘18以及后缘20。在该示例性实施例中，第三壁16宽松地依循翼型件10的等分线（meanline）22。内部冷却通道30、32、34、36、38、40和42形成冷却回路44，冷却介质通过所述冷却回路44在燃气涡轮发动机的操作期间流动。肋50、52、54、56、58、60帮助限定冷却通道30、32、34、36、38、40、42。冷却回路44的示意图能够在图2中看到。