[发明专利]一种单晶叶片的制造工艺及其测试方法

说明书

本发明属于合金铸造应用技术领域，具体公开了单晶叶片的制造工艺，包括以下步骤，步骤1、制作模壳。步骤2、模壳烧制。步骤3、过滤器的安装。步骤4、将模壳安装到熔炉中。步骤5、铸造工艺在ALD的Bridgman炉中进行。步骤6、铸造后，得到单晶涡轮叶；测试方法，包括以下步骤，步骤a、水刀切割后，蚀刻表面；步骤b、观察涡轮机叶片，在启动器中可看到许多定向凝固的晶粒，这意味着涡轮机叶片由单晶组成。本发明的有益效果在于：其通过Bridgman方法可制备出符合使用标准要求的单晶镍基高温合金叶片，同时可对单晶镍基高温合金叶片的生产过程进行监测和成品进行测试，进而提高单晶镍基高温合金叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。

技术领域

本发明属于合金铸造应用技术领域，具体涉及一种单晶叶片的制造工艺及其测试方法。

背景技术

工业燃气轮机行业是国家重点扶持产业，得到了大量的资金及政策支持。大量私人资本也参与其中，不但促进了产业增产，曾促进了对高品质材料及成产设备的需求，因此，精密铸造单晶高温叶片及其制备用籽晶的市场前景十分广阔。

航空发动机和燃气轮机被誉为机械制造工业的皇冠，是军用飞机、大型客 机、特种船舶、新型主战坦克、民用发电领域等的动力之源。高温合金单晶叶 片由于其优异的高温性能被广泛的应用在航空发动机和燃气轮的第一级叶片， 是航空发动机和燃气轮机中的核心部件。其性能决定着两机的工作效率。高温 合金单晶叶片的无余量精密制造，是金属材料成型技术方面的尖端技术。该技 术的成熟与发展直接关系到航空发动机和燃气轮机技术的发展。

目前，我国高性能高温合金单晶叶片主要采购国外公司的产品，如德国西门子，日本三菱，美国PCC，英国Rolls-Royce, 美国通用，法国赛峰等公司，这样很大程度上提高了我国航空发动机和燃气轮机制造成本。以重型燃机的一级单晶叶片为例，如果采用国外厂商的产品，一片叶片的制造成本在40万元左右，市场售价达100万元，但如果采用国产叶片，制造成本只有10万元左右。同样，对于航空发动机叶片，每一片单晶叶片的市场价值相当于一辆宝马车，如果我国可以自主生产将会大大降低航空发动机的制造成本。

目前我国单晶叶片制备技术积累不足，成品率无法得到保证，叶片的结构设 计和制备工工艺落后，该方面技术急需迎头赶上。

因此开发高性能单晶高温合金叶片及其制备工艺，对推动我国航空发动机和 燃气轮机的完全自主研发和生产具有十分重要的意义和必要性。

基于上述问题，本发明提供一种单晶叶片的制造工艺及其测试方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种单晶叶片的制造工艺及其测试方法，其通过Bridgman方法可制备出符合使用标准要求的单晶镍基高温合金叶片，同时可对单晶镍基高温合金叶片的生产过程进行监测和成品进行测试，保证所制备的单晶镍基高温合金叶片品质，进而提高单晶镍基高温合金叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。