蓝晶石对氧化铝基复合陶瓷型芯性能的影响

在刚玉粉料中添加蓝晶石,利用原位合成方法制备了氧化铝基复合陶瓷型芯,讨论了蓝晶石含量以及烧结制度对氧化铝基复合型芯几种性能的影响.结果表明:烧结温度对氧化铝基复合陶瓷型芯蠕变性能影响较大,蓝晶石含量变化影响次之;随着蓝晶石含量增加,陶瓷型芯气孔率增加,线收缩率减小,线膨胀系数减小.随着烧结温度增加,陶瓷型芯气孔率减小,线收缩率增加.     

型芯抗弯强度的影响因素及空心型芯的制备技术

采用不同工艺制备了精密铸造用型芯及强度试样,并对型芯的抗弯强度及型芯、铸件合格率进行了研究.研究结果表明,1 100℃下烧结的型芯抗弯强度及型芯的成品率均高于1 050℃烧结型芯的抗弯强度及型芯的成品率.室温下经低温强化型芯的抗弯强度高于“高温+低温”复合强化型芯的抗弯强度,而单独进行高温强化的型芯的抗弯强度最小.在1 350℃下,经高温强化和低温强化型芯的抗弯强度均高于9 MPa.硅溶胶高温强化型芯在1 350℃下的抗弯强度远低于采用硅酸乙酯进行高温强化的型芯.采用硅溶胶高温强化1 100℃烧结出的空心型芯,具有较好的抗弯强度及退让性的组合,而且其成品率较高,同时该工艺可提高铸件的合格率,降低铸件裂纹率.     

凝胶注模成形空心叶片用氧化铝陶瓷型芯性能研究

采用凝胶注模成形方法制备氧化铝陶瓷型芯材料,研究其气孔率、体积密度和室温抗弯强度随固相体积含量和烧结温度的变化规律。结果表明,在所研究的固相含量范围内,随着固相含量的不断增加,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。在所研究的烧结温度范围内,随着烧结温度的不断升高,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。当固相含量为50vol.%,在1 300℃烧结后,型芯样品的抗弯强度为13.3 MPa;在1 600℃烧结后,型芯样品的抗弯强度增加到57.6 MPa。     

高温合金空心叶片用陶瓷型芯概述

介绍了陶瓷型芯在航空发动机发展中的重要作用,从陶瓷型芯的原材料选择、型芯制备方法、型芯脱芯工艺等方面概述了陶瓷型芯的国内外研究现状,分析了氧化硅基陶瓷型芯以及氧化铝基陶瓷型芯制备过程中的关键难点。氧化硅基陶瓷型芯在温度超过1 550℃时易与高温合金发生化学反应,氧化铝基陶瓷型芯的化学稳定性较好,但难以脱芯。陶瓷型芯制备方法、烧结工艺、强化处理等是影响其性能的重要因素。     

陶瓷型芯在制造窄流道叶轮上的应用

本文阐述了用陶瓷型芯生产整铸窄流道叶轮的试验情况.解决了型芯陶坯成型困难、烧结型芯易变形、浇注时型芯强度不足、铸件型芯清除困难等技术难题,生产出最大直径为300mm,最小流道宽度为2.5mm、内腔光洁度为lOμm、尺寸精度满足要求的化工机械用不锈钢叶轮.     

一种新型的预制型芯工艺

本文介绍一种新型预制型芯的制作工艺。该预制型芯比陶瓷型芯和尿素型芯成本低，工序短、清理方便、特别适合于大型熔模铸件，提高铸件合格率。     

石英玻璃陶瓷型芯的烧结

为了使陶瓷型芯具有所希望的性能,除严格控制型芯的成分配比外,还必须严格控制型芯的烧结。 烧结是指在低于陶瓷粉料的熔化温度下,经过物理及化学的变化,而使制品具有一定外形、微观结构、物理和化学性能的多晶聚合体。这种多晶聚合体称为烧结体。根据在烧结体内是否生成液相,一般可分为固相烧结和带有液相的烧结两大类。前者在烧结体中无液相或有极少量液相,而后者液相量多达体积的三分之一,此时烧结温度必然高于瓷料中某一组分或生成物的熔点。而石英玻璃陶瓷型芯属于有极少量液相参与的固相烧结。     

粉料粒度对氧化铝基陶瓷型芯材料性能的影响

研究了精密铸造叶片用氧化铝基复合陶瓷型芯刚玉粉料粒度对型芯物相、形貌、气孔率、抗蠕变性能、脱芯性能的影响.研究结果表明:粉料粒度对Al2O3基复合陶瓷型芯材料的气孔率、线收缩率和高温蠕变性能均有影响.根据实验数据,分析了几种粉料粒度对陶瓷型芯综合性能影响的机理,同时讨论了不同粉料粒度型芯的烧结机理.     

焙烧炉炉温均匀性对陶瓷型芯性能的影响

在制造复杂内腔的气冷涡轮叶片过程中 ,陶瓷型芯的制造是关键工序之一。它的性能和质量将直接影响叶片的合格率。由于叶片气冷方式的复杂化 ,对陶瓷型芯的性能要求越来越高。在实际生产过程中 ,型芯的焙烧过程是决定型芯各种性能的极重要一环 ,其中烧结工艺和焙烧炉的工况将直接影响型芯的焙烧质量。某机种定向空心无余量涡轮叶片生产实践证明 ,炉温均匀性和烧结工艺在陶瓷型芯制造过程中起着非常重要的作用。本文着重研究在规定的焙烧工艺规范下 ,焙烧炉温度场的均匀性对型芯性能的影响。1　试验条件和方法试验采用氧化硅基陶瓷型芯进行试…     

铸造钛合金用氧化锆掺杂氧化镁陶瓷型芯性能研究

通过热压法制备了掺杂氧化镁的氧化锆基陶瓷型芯试样。研究了不同烧结温度和添加不同含量的细粉氧化钛及氧化铈矿化剂对陶瓷型芯综合性能的影响。结果表明:在1 200℃烧结条件下,氧化钛微粉能促进陶瓷型芯的烧结,并与氧化镁发生固相反应生成Mg_2TiO_4,从而使其常温性能大幅提升;氧化铈对于高温强度提高比较明显。氧化钛添加量为6%,烧结温度为1 200℃时综合性能最好;氧化铈的添加量为4%,烧结温度为1 350℃时综合性能最好。     

Rapid fabrication of alumina-based ceramic cores for gas turbine blades by stereolithography and gelcasting

Injection moulding is accepted as one of the most important methods for shaping complex ceramic cores, which are used to form intricate internal cooling passages of gas turbine blades. But the relatively long lead time and high costs involved in the fabrication of hard tooling render it uneconomical for new products development and low-volume production. In the study, a rapid prototyping process is developed to fabricate complex-shaped alumina-based ceramic core by combining stereolithography (SL) with gelcasting. SL is utilized to fabricate an integral sacrificial resin mold, and gelcasting is utilized to form a wet ceramic core green body through polymerization of aqueous ceramic slurry. The freeze-drying process is adopted to treat the wet green body surrounded by the resin mold, the drying shrinkage is decreased, and the generation of crack can be prevented. The sintering shrinkage of ceramic core is controlled by adding magnesium oxide power and developing a novel sintering process. After the resin mold is burnt out, the complex-shaped alumina-based ceramic core is obtained.     

代替陶瓷型芯生产空心铸件的精铸工艺

在精密铸造生产过程中,空腔结构铸件的内腔一般采用陶瓷型芯形成,但制造陶瓷型芯需专用工装,而专用工装制造成本高、周期长,而且陶瓷型芯制造工艺复杂、周期长.这种传统的空腔铸件成形工艺,往往不能满足新品研制周期的需要.通过对某燃机中介机匣的研制,提出了不用陶瓷型芯生产空心铸件的工艺方法,并在实际生产中得到了验证,取得了良好的效果.     

FABRICATION OF Al_2O_3 BASED CERAMIC MOLD FOR CERAMIC PROCESSING

ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＯＦＡｌ２Ｏ３ＢＡＳＥＤＣＥＲＡＭＩＣＭＯＬＤＦＯＲＣＥＲＡＭＩＣＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ①ＬｉｕＹｏｎｇ，ＨｕａｎｇＢａｉｙｕｎ，ＺｈｏｕＫｅｃｈａｏ，ＨｅＹｕｅｈｕｉＰｏｗｄｅｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕ...     

DZ0309轮毂铸件的工艺改进

DZ0309轮毂铸件原采用Z1410AS造型机生产,每型2件,内孔由手工制作的油砂芯形成。生产结果显示:(1)内孔尺寸精度差,单件铸件型砂用量大;(2)每型件数过少,型板面积利用率低;(3)铸件工艺出品率较低;(4)铸件顶面夹渣、石墨漂浮缺陷严重。对缺陷原因进行了分析后,采用了如下改进措施:(1)对原工艺进行了改进;(2)采用静压造型线生产铸件;(3)取消砂芯,铸件内孔改为由吊砂形成;(4)采用陶瓷网挡渣。结果铸件表面质量明显改善,经济效益也相应得到提高。     

Influence of Sintering Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Al_2O_3 Ceramic via 3D Stereolithography

In this work,aluminum oxide(Al_2O_3) ceramic samples were fabricated by 3D stereolithography printing.Printing process was followed by debinding and sintering.In addition,the effect of sintering temperature on micro structure and properties was investigated.Flexure strength was observed to increase with increasing sintering temperature due to fewer pores,fewer defects and stronger grain boundary bonding of samples at higher sintering temperatures.Maximum flexure strength of 138.5 MPa was obtained when sintering temperature was 150℃.Furthermore,the shrinkage along length direction decreased with the decreasing sintering temperature until reaching minimum value of 1.02% after sintering at 1200℃.After sintering at 1280℃,flexure strength was 24.0 MPa and the shrinkage along length direction was 2.1%,which meets demands of ceramic core.     

回转窑球面瓦铸造工艺的改进

介绍了HT250球面瓦铸件原铸造工艺因采用粘土砂干型+水玻璃砂芯,废品率较高;内腔冷却水通道曾用钢板焊接件,引起冷却效果不好、容易漏水等问题。通过采用水玻璃砂制作铸型,呋喃树脂砂制作砂芯,严格控制铁液成分和浇注温度等措施后,提高了铸件合格率,降低了生产成本。     

基于选择性激光烧结技术的快速铸造

介绍了用选择性激光烧结（ＳＬＳ）快速成型技术直接制造覆膜砂铸型（芯）的特点及工艺过程。结合铸件生产,分析研究了ＳＬＳ铸型（芯）的工艺设计、三维实体造型及铸型后处理等过程中所遇到的问题。     

复杂结构空心高压涡轮导向叶片精密铸造工艺

对双联复杂结构空心高压涡轮叶片的精密铸造工艺进行了研究。结果表明,采用硅基陶瓷型芯为主芯并组合石英管,使制备空心叶片铸造用陶瓷型芯工艺过程明显简单化,提高了陶瓷型芯的成品率。采用该型芯成功制备了合格的双联空心高压涡轮叶片。     

基于RP技术陶瓷型精铸模具的应用与发展

介绍RP技术和陶瓷型铸造技术在模具设计、制造、工艺方面的特点及应用现状,从保证模具尺寸精度、降低表面粗糙度、缩短制造周期、降低生产成本等方面分析,指出将RP技术与陶瓷型精铸相结合,是模具制造业的发展方向之一,特别是对于形状复杂、难以进行机械加工成型的型腔曲面,效果更为明显,是适合我国技术现状和装备条件的模具成型新方法.     

Additive manufacturing and foundry innovation

Additive manufacturing is expected to transform and upgrade the traditional foundry industry to realize the integrated manufacturing and rapid and low-cost development of high-performance components with complex shapes. The additive manufacturing technology commonly applied in casting mold preparation (fusible molds, sand molds/cores and ceramic cores) mainly includes selective laser sintering (SLS) and binder injection three-dimensional printing (3DP). In this work, the research status of SLS/3DP-casting processes on material preparation, equipment development, process optimization, simulation and application cases in aerospace, automotive and other fields were elaborated. Finally, the developing trends of the additive manufacturing technology in the future of foundry field are introduced, including multi-material sand molds (metal core included), ceramic core-shell integration and die-casting dies with conformal cooling runners.