[发明专利]一种Ti3Al合金导叶内环精密铸造用模型与模壳的制备方法

摘要

本发明涉及精密铸造领域，具体为一种Ti3Al合金导叶内环精密铸造用模型与模壳的制备方法，适用于大尺寸Ti3Al合金导叶内环结构件。该方法涉及导叶内环模型及模壳制备包括多孔空腔结构件蜡模模型的制备及尺寸控制技术、氧化钇陶瓷模壳制备技术。本发明突破了大尺寸薄壁多孔近封闭内腔结构件的模型尺寸精度控制及模壳制备关键技术，为大型复杂结构件的精密铸造成型提供了一种可行的方法。与开窗口铸造加焊接工艺相比，此方法实现了铸件整体成型，避免了内腔焊接难题，提高了铸件质量；模壳制备过程中采用微风控制装置实现了空腔内外模壳同步干燥，解决了内腔模壳干燥不足导致的铸件粘砂等缺陷；惰性氧化钇陶瓷模壳解决了钛铸件表面反应层问题。

主权项

1.一种Ti3Al合金导叶内环精密铸造用模型与模壳的制备方法，其特征在于，Ti3Al合金导叶内环结构件直径约600mm，支板壁厚2mm，外环20个凸台圆孔，内环35个喷嘴与空腔相连，空腔呈弧状三角形；该方法的技术路径是：模型制备→尺寸检验→模型组合→尺寸检验→模壳制备→脱蜡→模壳焙烧，其中：(1)模型制备：①尿素型芯制备→②水溶蜡型芯制备→③1/5模型制备→④溶出型芯→⑤修模并校形→⑥整体模型组合→⑦三坐标尺寸检测；尿素型芯采用不锈钢模具浇灌而成，采用水溶蜡压制型芯，检测尺寸；采用填充模料、20T单工位压蜡机进行压制整体模型，注蜡温度：55～70℃，注蜡时间：20～50s，保压时间：30～300s，水溶型芯脱出后，进行模型修复及校形，利用三坐标检测模型尺寸，合格后在胎具上组焊，空腔内焊缝利用专用工具进行抛修，保证光滑，无缝隙；再进行整体检测，直至合格；(2)模壳制备：面层料浆采用270～425目氧化钇粉和有机物溶胶配制，粉液比为5.0～6.5g/ml，撒砂骨料为40～90目氧化钇，第二～十层料浆采用270～320目白刚玉与硅溶胶配制，粉液比为2.0～3.5g/ml，撒砂骨料分别为：第二～四层36#刚玉砂、第五～七层30#刚玉砂和第八～十层24#刚玉砂，每层充分干燥后涂制下一层，最后一层封浆后干燥48h，然后脱蜡、焙烧形成模壳；采用三套模具制备模型，三套模具分别指：尿素型芯用于控制水溶型芯的尺寸，水溶蜡型芯用于导叶内环空腔的制备，针对导叶内环对称性结构特点设计1/5分体模型模具，实现复杂结构的模型制备。