[发明专利]籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法

权利要求书

1.一种籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，包括：

S1，籽晶的制备：

检测单晶试棒的晶体取向，在单晶试棒上切取Z轴平行于001取向的籽晶，要求籽晶001方向偏离Z轴方向的角度小于2°，然后对其宏观腐蚀和单晶完整性检验得到籽晶；

S2，压制蜡模：

压制浇口杯（4）、上圆盘（5）、中柱管（6）、底板（7）、第一冒口（8）、第二冒口（9）、叶片蜡模（1）、引晶器蜡模（2）以及籽晶器蜡模（3），所述叶片蜡模（1）包括叶身（10）、外缘板（11）和内缘板（12）；

S3，蜡模组合：

将叶片蜡模（1）、引晶器蜡模（2）和籽晶器蜡模（3）组合成模组主体，然后将浇口杯（4）、上圆盘（5）、中柱管（6）、底板（7）自上而下依次连接形成模组框架，在将模组主体设置在底板（7）上，将叶身（10）上的外缘板（11）和内缘板（12）分别通过第一冒口（8）和第二冒口（9）与上圆盘（5）连接，引晶器蜡模（2）包括引晶杆a、引晶杆b、引晶杆c和引晶杆d，引晶杆a和引晶杆b的夹角为β，β角为40-100°，引晶杆a和引晶杆b分别连接外缘板（11）和内缘板（12）的下部起始端，引晶杆c和引晶杆d设置在引晶杆a和引晶杆b之间，引晶杆c和引晶杆d分别通过第一晶粒放大器e、第二晶粒放大器f连接叶身（10）下部的进气边， 第一晶粒放大器e和第二晶粒放大器f的角度为γ, γ角为30-90°;

S4，模壳的制备：

涂料采用5-7层壳型，料浆为白刚玉粉和硅溶胶，撒砂材料为刚玉砂，第一层、第二层砂料粒度为60-100目，第三层为40-80目，第四层至第六层为20-40目，最后一层为固沙层，涂料封浆，然后脱蜡，脱蜡完成后进行焙烧得到模组模壳；

S5，熔炼熔注：

熔炼浇注设备为真空定向凝固炉，将熔炼的高温合金液浇注至模壳中，静置后，壳型以一定的拉晶速度向下移出加热器，在定向热流的作用下，籽晶中的枝晶外延生长，得到单晶取向与籽晶取向一致的双联导向叶片，然后冷却模壳后脱壳，最后经过切割浇道、脱芯碱煮、热处理、腐蚀检查单晶完整性、打磨抛修、荧光检测、X射线检测工序得到双联单晶叶片铸件。

2.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S1中，所述宏观腐蚀为化学腐蚀，腐蚀液由40％三氯化铁溶液和40％浓盐酸混合而成，腐蚀时间为8-10min；腐蚀后将籽晶放置在5％NaHCO3室温溶液中浸泡，浸泡时间为2-4min，再进行超声波清洗，超声波频率为15-30Hz，水温40-60℃，清洗时间3-6min，最后烘干。

3.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S2中，压注压力为3-30bar，保压时间为5-100s，蜡料温度为50-70℃。

4.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S3中，所述叶片蜡模（1）、所述引晶器蜡模（2）和所述籽晶器蜡模（3）通过石蜡连接。

5.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S3中，所述引晶杆a、所述引晶杆b、所述引晶杆c和所述引晶杆d的直径均为3-10mm。

6.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S4中，涂覆的厚度为3-10mm；脱蜡的压力为0.3-1Mpa，温度为100-200℃；焙烧的温度为600-950℃，时间2-10h。

7.根据权利要求 1 所述的籽晶法制备空心大尺寸双联整铸单晶导向叶片的铸造方法，其特征在于，步骤S5中，浇注采用1500-1540℃高温合金液，静置的时间为2-10min，拉晶速度为3-8 mm/min，冷却时间为5-7h。