[发明专利]精密铸造型壳的制备方法、精密铸造铸件的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种精密铸造型壳的制备方法、精密铸造铸件的制备方法及应用，精密铸造型壳的制备方法，型壳采用带有油腔和内圈一体结构的铸件制备获得，包括以下步骤：制备承力机匣蜡模，将蜡模组合浇道形成模组树；在模组树表面进行至少两层制壳，并预留盲腔端口和内圈开口；通过盲腔端口将堵槽材料填充至承力机匣的盲腔内并密封盲腔端口，干燥，形成盲腔内型壳；盲腔内型壳制备完成后，再在模组树表面进行至少两层制壳，并预留内圈开口；通过内圈开口将高冷效材料填充内圈并密封内圈开口，干燥，再在模组树表面进行至少一层制壳，脱蜡并烧结，获得型壳。采用该方法制备的型壳即可以解决盲腔浇注漏钢，又可以改善厚大内圈疏松的问题。

技术领域

本发明涉及精密铸造领域，特别地，涉及一种精密铸造型壳的制备方法。此外，本发明还涉及一种包括上述精密铸造型壳的制备方法的精密铸造铸件的制备方法及应用。

背景技术

随着航空发动机的发展，整体件结构越来越复杂，由传统的简单结构铸造、锻造、钣金冲压成型再加工、装配或焊接形成复杂结构件，发展成为现阶段的直接采用精密铸造一次成型复杂带内腔结构件。这类的机匣由于集成各类喷嘴、安装边、油管等结构，存在多处热节，对铸件的补缩方案的确定和浇注系统设计都提出了更高的要求。

目前对于整体铸造机匣的精密铸造来说，型壳必须干燥充分，且有足够的强度才能承受住高温金属液的冲击而不漏钢，而该类整体复杂精铸件油腔深而窄，涂料难以干燥透彻，导致浇注漏钢。另外，内部结构散热速度很慢，很容易形成外部冷却速度快于内部热节的冷却速度，导致铸件内部热节出现疏松的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种精密铸造型壳的制备方法、精密铸造铸件的制备方法及应用，以解决复杂一体铸件深而窄的盲腔结构浇注漏钢，厚大的内圈结构出现疏松的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种精密铸造型壳的制备方法，型壳采用带有油腔和内圈一体结构的铸件制备获得，包括以下步骤：

a、制备承力机匣蜡模，将蜡模组合浇道形成模组树；

b、在模组树表面进行至少两层制壳，并预留盲腔端口和内圈开口；

c、通过盲腔端口将堵槽材料填充至承力机匣的盲腔内并密封盲腔端口，干燥，形成盲腔内型壳；

d、盲腔内型壳制备完成后，再在模组树表面进行至少两层制壳，并预留内圈开口；

e、通过内圈开口将高冷效材料填充内圈并密封内圈开口，干燥，再在模组树表面进行至少一层制壳，脱蜡并烧结，获得型壳。

进一步地，堵槽材料采用浆料与耐火砂混合；浆料与耐火砂的质量比为8～10∶2～5。

进一步地，浆料采用硅酸乙酯水解液涂料；耐火砂采用刚玉砂、锆英石砂、熔融石英砂或莫来石中的一种或几种；耐火砂的粒径为80目～200目。

进一步地，步骤c中干燥采用氨气硬化干燥；氨气硬化干燥的时间为5min～20min。

进一步地，高冷效材料采用表面包裹耐火材料的金属球体；金属球体的粒径为2mm～10mm。

进一步地，高冷效材料制备方法包括：将金属球体的球面涂覆涂料，形成涂层，在涂层表面撒挂耐火材料，干燥10h～30h，获得高冷效材料；耐火材料的粒径为80目～200目。

进一步地，精密铸造型壳的制备方法还包括，在步骤b中模组树表面进行每一层制壳后，对制壳进行压实工艺，直至形成至少两层制壳。

进一步地，制壳制备方法包括：将模组树表面覆盖涂料，形成涂层，在涂层表面撒砂，干燥，获得制壳；步骤e中干燥采用风干，干燥的时间为4h～5h。