[发明专利]一种涡轮叶片型芯自由端制作方法

说明书

本发明是一种涡轮叶片型芯自由端制作方法，包括以下步骤：将型芯放入叶片蜡模模具中，注入蜡料压制蜡模，根据叶片结构在型芯芯头部分选定型芯自由端部位，并完成型芯自由端预制，然后依次完成蜡模模组的组合、模壳的涂挂干燥，将制备的带有模壳的蜡模模组进行高压蒸汽脱蜡，获得带有型芯自由端的精密铸造用叶片模壳，其特征在于：在完成型芯自由端预制后，根据型芯自由端的型芯自由芯头(3)的形状和尺寸加工塑料帽套装在型芯自由芯头(3)上，塑料帽的内腔形状和尺寸与型芯自由芯头(3)相吻合，然后依次完成蜡模模组的组合、模壳的涂挂干燥。本发明方法是可同时实现型芯自由端部位端面厚、侧面薄的制备要求，尺寸一致性好，易于储备不宜损坏。

技术领域

本发明一种涡轮叶片型芯自由端制作方法，属于熔模精密铸造技术领域。

背景技术

航空发动机或燃气轮机空心涡轮叶片型芯自由端制作技术尤为关键，对叶片壁厚控制及断芯率有重要影响。一般情况下，型芯长度方向端面蜡层厚度较大，约为0.5～1mm，侧面蜡层厚度较小，约为0.3mm以下。目前，型芯自由端制作一般采用刷蜡法或贴蜡纸等，受蜡温、操作工手法等影响，该类方法制作的型芯自由端不均匀，对叶片壁厚等影响较大；有报道采用胶带等粘性材料制作型芯自由端，但仍需采用其它材料辅助完成自由端制作，尤其是型芯顶端区域自由端制作，操作相对繁琐。现有方法虽然可以解决型芯顶端蜡帽均匀性问题，但厚度小于0.3mm的间隙通过模具注蜡很难实现，无法满足型芯侧面蜡较薄区域的自由端制作，仍需靠手工完成刷蜡操作，同样会引起刷蜡厚度不均匀的问题。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术操作中存在的不足而设计提供了一种涡轮叶片型芯自由端制作方法，其目的是可同时实现型芯自由端部位端面厚、侧面薄的制备要求，尺寸一致性好，易于储备不宜损坏。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种涡轮叶片型芯自由端制作方法中的型芯制备的过程是：将型芯放入叶片蜡模模具中，注入蜡料压制蜡模，根据叶片结构在型芯芯头部分选定型芯自由端部位，并完成型芯自由端预制，然后依次完成蜡模模组的组合、模壳的涂挂干燥，将制备的带有模壳的蜡模模组进行高压蒸汽脱蜡，获得带有型芯自由端的精密铸造用叶片模壳，其特征是在完成型芯自由端预制与蜡模模组的组合、模壳的涂挂干燥工序之间，设计一个对型芯自由端进行精确操作的步骤，该步骤是在完成型芯自由端预制后，根据型芯自由端的型芯自由芯头3的形状和尺寸加工塑料帽套装在型芯自由芯头3上，塑料帽的内腔形状和尺寸与型芯自由芯头3相吻合，然后依次完成蜡模模组的组合、模壳的涂挂干燥。使带有型芯自由端的精密铸造用叶片模壳的型芯自由端部位与模壳间隙的形状和尺寸即为预制塑料帽盖的形状和尺寸。

在一种实施中，所述高压蒸汽脱蜡的压力为7-9bar，时间为10-20min，然后在焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为800-1000℃，时间为2-4h。

在一种实施中，所述塑料帽的形状为带盖底7的筒形状帽6。

在一种实施中，筒形状帽6的盖底7的厚度为0.5-1mm，筒形状帽6的侧壁8的厚度小于0.3mm。

在一种实施中，在筒形状帽6与叶片蜡模接茬处涂抹熔融蜡进行黏结。

在一种实施中，所述塑料帽的形状为无底的通孔形帽11。

在一种实施中，所述通孔形帽11的顶端高出型芯自由芯头3顶端0.5-1mm。

在一种实施中，将通孔形帽11的顶端用熔融蜡填满抹平。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果是：本发明所述的涡轮叶片型芯自由端制作方法采用塑料帽作为最终并精确控制型芯自由端形状及尺寸的手段，对型芯自由端预制成型，可同时实现型芯自由端部位端面厚、侧面薄的制备要求，

尺寸一致性好，易于储备不宜损坏，型芯自由端制作简便，工艺可执行性高，便于批量生产，有利于效率提升和质量控制。