[发明专利]一种高温合金机匣熔模铸件型壳材料的配制方法

说明书

本发明提供了一种型壳材料配制方法，适用于航空发动机用高温合金大型复杂薄壁机匣类熔模铸件的铸造。该配方介绍了型壳用粘结剂PH值、密度、粘度、SiO2含量，限定了型壳用面层、过渡层、背层耐火粉料、各层挂砂材料的化学组成和杂质含量、粒度范围等技术指标。还提供了型壳各层涂料的配制工艺和挂砂工艺：将符合配方限定的各层粉料和粘结剂按提供的比例混合并搅拌均匀使其达到规定的粘度，然后和配方限定的各层砂料一起涂挂型壳。使用本发明技术制备的型壳具有良好的退让性能，可有效防止铸件在浇注时出现裂纹，便于铸件浇注后清理型壳，并具有较好的高温与室温性能，保证良好的表面质量和尺寸精度，有效提高铸件合格率，降低制造成本。

技术领域

本发明涉及高温合金机匣铸件型壳技术领域，特别涉及一种高温合金机匣熔模铸件型壳材料的配制方法。

背景技术

高温合金大型复杂机匣铸件是各类航空发动机的关键部件，但随着发动机的不断进步，其工作环境越来越恶劣，技术要求也越来越高；其中包括：一、不许存在任何微小的裂纹或线性疏松；二、区划出了不许补焊的部位。而因为铸造机匣的结构也越来越复杂，铸造技术难度也越来越大，恰恰在那些不许补焊的部位更容易出现线性疏松或裂纹，使生产成本很高的机匣因此报废。经过研究分析，这些缺陷主要是因为凝固收缩受阻产生的，而提高型壳的退让性是一种有效的解决方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高温合金机匣熔模铸件型壳材料配制方法，具体技术方案如下：

一种高温合金机匣熔模铸件型壳材料的配制方法，其特征在于，

型壳制备所用如下材料：

粘结剂、耐火粉料、耐火砂料，其中粘结剂与耐火粉料共同配制成涂挂型壳的浆料，分为面层，即第1层，过渡层，即第2层，背层，即第2层之后的层；型壳制备所用材料技术要求如下：

(1)粘结剂

面层与背层粘结剂均采用硅溶胶，其技术要求为：

pH值：9～10

密度：1.15～1.20g/cm³

粘度：3×10^-6～6×10^-6m²/s

SiO₂％＝24～28

(2)耐火粉料

①面层粉即第1层粉技术要求：

化学成分：

颗粒大小：D90＝45-65μm，D50＝12-24μm，D10＝1-4μm

②过渡层及背层粉，采用二种粉料混合使用，以下将这二种粉料分别称为背层粉1和背层粉2，其技术要求如下：

背层粉1：

化学成分：

颗粒大小：D90＝85-95μm，D50＝40-48μm，D10＝3-8μm③背层粉2技术要求：

化学成分：

颗粒大小：D90＝55-65μm，D50＝15-25μm，D10＝3-5μm

(3)耐火砂料，耐火砂料分为第1层和以后各层，其中第一层也叫面层，其中面层的作用是主要保证铸件的表面质量，第2层及之后各层的作用是保证型壳的强度和溃散性，所以其化学成分和粒度要求各有不同，各层耐火砂料技术要求如下：

面层砂：

化学成分：