[发明专利]一种硅基陶瓷型芯脱除方法

说明书

本发明公开了一种硅基陶瓷型芯脱除方法，包括以下步骤：将带有陶瓷型芯的铸件放置于充有碱液的反应釜衬筒中；对脱芯釜进行送电升温；在沸水池中浸泡冲刷；酸碱中和；沸水冲洗自干。相对于现有技术，本发明技术具有以下优势：通过加压升温的方式，减少了阻碍反应进行的凝胶状物质的产生，并加快脱芯液的渗透作用；采用不同结构类型的铸件釜内保温方案，避免了铸件因脱芯时间过长或碱液浓度过大而被腐蚀；完善脱芯后清理步骤，避免了因强碱脱芯残留的碱金属离子对铸件的腐蚀，并拓宽碱液选择范围。

技术领域

本发明涉及精密铸造脱芯领域，特别涉及一种硅基陶瓷型芯脱除方法。

背景技术

陶瓷型芯经高温烧结及浇注合金后，结构较为紧密，颗粒间结合程度较高。普通的物理脱芯方法只适用于横截面较大而形状较为简单的铸件型芯，对于内腔复杂的薄壁陶瓷型芯，脱芯不完全且易对铸件造成机械损伤。化学腐蚀法脱除陶瓷型芯是利用脱芯液对型芯材料颗粒连接处的腐蚀破坏来实现的，能有效解决复杂型腔的脱芯问题。

型芯本身的脱芯性能与腐蚀过程的连续性是陶瓷型芯脱芯技术的关键因素。硅基陶瓷型芯具有良好的热稳定性和机械强度，被广泛应用于空心叶片等精密铸造领域。而且硅基陶瓷型芯的气孔率较高，能使脱芯液易于渗透进型芯内部，与型芯材料发生反应，促进脱芯过程不断进行。

目前最常用于硅基陶瓷型芯脱除方法是低温型碱液脱芯，又称碱煮。将铸件放入沸腾的30％-40％的碱液中，利用沸腾碱液的冲击搅动作用，以加速脱芯过程。碱煮对铸件的腐蚀性小，操作安全性高，但脱芯合格率较低，脱芯周期长。

利用脱芯釜加压升温，使脱芯液渗透作用加强，脱芯速度增加。同时加压可使碱液沸点升高，可在一定程度上增大反应温度。但当碱液浓度较高时，由于不能快速溶解反应产生的盐类物质，会在型腔内部形成凝胶，阻碍脱芯液与型芯颗粒的接触；而且加压过程中对铸件的耐高压性能有很高的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种硅基陶瓷型芯脱除方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种硅基陶瓷型芯脱除方法，该硅基陶瓷型芯脱除方法包括以下步骤：

S1：将带有陶瓷型芯的铸件装入料筐中，用吊车将料筐放入充有碱液的脱芯釜衬筒中，并使碱液高出铸件50mm以上且低于衬筒上沿150mm以上，关闭并锁紧脱芯釜门；

S2：通过高温高压密闭环境，对脱芯釜进行送电升温，使碱液渗透进带有陶瓷型芯的铸件中发生腐蚀反应，保温6h—35h，并每隔10h补加沸水至原液面；

S3：断开电源并打开放气阀，待釜内外气压平衡后开启釜门，将带有铸件的料筐放置于沸水池中浸泡，利用钢刷和水流清洗铸件表面和内腔的碱液沉积与其他残留物，重复沸水浸泡与清洗步骤10次以上，直至残留物完全除尽，再用铁丝检查铸件内腔脱芯完成情况；

S4：用酸中和脱芯合格的铸件中残留碱液10min，清水冲洗干净，并用PH试纸测试铸件表面和内腔的酸碱度，直至PH值呈中性，否则重复步骤4；

S5：将冲刷干净的铸件放入沸水中清洗30min后，取出自干，即得脱芯完全的铸件。

优选的，S1中的碱液为浓度为45％—70％的KOH溶液。

优选的，S2中压力控制在0.3MPa—0.6MPa，碱液温度200℃以上，炉温控制在400℃—550℃。

优选的，S2中普通铸件保温6h—16h，大型叶片或结构类铸件保温16h—35h。

优选的，步骤S4中酸的浓度为5％的盐酸。