复杂空心定向涡轮叶片高强度型芯技术研究

针对复杂空心定向涡轮叶片精密铸造技术需求,在前期研究基础上,研究了陶瓷粉料级配技术、型芯成型工艺、型芯焙烧工艺、型芯低温强化工艺,制备出满足高推重比发动机空心涡轮叶片浇注要求的陶瓷型芯材料。该材料应用后,某型航空发动机高压涡轮定向空心无余量工作叶片合格率达60%以上,解决了航空发动机定向空心叶片精密铸造行业技术瓶颈。     

定向凝固过程中型芯型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件,开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟研究,分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点,对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

定向凝固过程中型芯、型壳温度场数值模拟

以空心涡轮叶片作为典型件，开展了定向凝固过程中叶片、陶瓷型芯和陶瓷型壳温度场的数值模拟，分析了陶瓷在定向凝固过程中的膨胀特点，对空心叶片铸造过程中陶瓷型芯的定位进行了设计。     

基于光固化原型的燃气轮机涡轮叶片整体式陶瓷铸型设计与制备

高质量的陶瓷铸型是精密铸造中获得燃气轮机涡轮叶片的基础,而传统的陶瓷铸型制备工艺存在型芯型壳组合的装配误差和无法制造叶片内部细小冲击孔的缺点。因此,提出了一种基于光固化原型的燃气轮机涡轮叶片整体式陶瓷铸型制备工艺。首先,在分析新工艺对光固化树脂原型功能要求的基础上,确定其结构组成;其次,利用ProCAST软件模拟了燃气轮机涡轮叶片浇注过程,避免了缩松缩孔缺陷的产生,完成了光固化树脂原型的详细设计;最后,制备出了整体式陶瓷铸型,并快速铸造出燃气轮机涡轮叶片。     

单晶空心涡轮叶片精确控形技术的研究进展

针对航空发动机单晶空心涡轮叶片的精确控形技术,结合国内外相关工作的研究状况,从空心涡轮叶片复杂陶瓷型芯精密成形技术、单晶高温合金叶片近净形熔模精密铸造技术及叶片精铸过程尺寸精度控制方法等方面,对单晶空心涡轮叶片精确控形技术领域取得的研究成果进行了总结和分析。重点介绍单晶空心涡轮叶片精确控形技术领域内取得的研究成果,论述了我国单晶空心涡轮叶片精确控形技术的未来研究重点。     

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…     

专利文献信息

炼钢连铸生产工艺中的组中间包方法;铸造型芯包的自动化安放;水玻璃IB砂再生方法;空心陶瓷型芯的制备方法;一种钢锭模铸造工艺     

空心叶片陶瓷型芯性能强化的研究现状

介绍了熔模精铸陶瓷型芯在航空发动机空心叶片中的应用,阐明了空心叶片陶瓷型芯性能强化的重要意义。概述了陶瓷型芯基体材料、矿化剂和添加剂,以及焙烧温度、炉温均匀性和填料成分等焙烧工艺对陶瓷型芯性能影响的研究现状。另外,分析了强化工艺对陶瓷型芯的增强效果,并对陶瓷型芯性能的强化进行了展望。     

空心叶片用陶瓷型芯

高效冷却空心叶片的发展对陶瓷型芯的制备技术与性能提出了更高要求。对陶瓷型芯的基体和辅助材料、陶瓷型芯的制备与性能要求、常用的陶瓷型芯及新开发的纳米复合陶瓷型芯进行了阐述。     

SiO_2基陶瓷型芯高温性能强化的研究现状

介绍了涡轮发动机空心叶片用SiO_2基陶瓷型芯的应用背景,及其对硅基陶瓷型芯进行高温强化的重要意义。主要概述了矿化剂强化、水解液强化和纤维增强对SiO_2基陶瓷型芯高温性能强化效果的研究现状,并对硅基陶瓷型芯的发展作出了展望。     

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.     

填料中Na2O含量对陶瓷型芯质量的影响

讨论了定向空心叶片用XD-1陶瓷型芯质量与焙烧用的Al2O3填料化学成分的关系，指出Na2O含量过高是陶瓷型芯质量恶化的主要因素之一。     

复杂空心涡轮工作叶片表面细晶工艺研究

针对由K465合金制造的复杂、空心涡轮工作叶片表面细晶的不同要求,研究了制备叶片陶瓷型壳时,采用在精铸型壳内表面均匀涂挂一层350号铝酸钴作为表面细晶孕育剂,其加入量分别为0、35%、45%～65%及100%时对叶片表面低倍晶粒度的影响;同时研究了细晶孕育剂加入量一定时,浇注叶片时冷却环境对叶片表面低倍晶粒度的影响.研究结果表明,未经孕育处理的试片表面晶粒粗大,而经铝酸钴细晶孕育剂处理后试片表面晶粒细小.当铝酸钴加入量为45%～65%时,叶片采用热型浇注,型壳细砂做填砂,能够使复杂、空心涡轮工作叶片表面低倍晶粒度的合格率达到90%以上.另外,工艺可行性验证结果也表明,中、外叶片显微组织、力学性能相当.     

空心叶片残留型芯影像的射线照相对比度

从型芯影像射线照相对比度的角度分析了残芯在叶片中的可检性。通过推导的残芯影像对比度公式,分析了影像对比度的各种影响因素,并在理论上进行了计算。从试验与理论计算相比较的结果表明,通过改善梯度和散射能有效地提高型芯影像的对比度。得出型芯在叶片材料上的最小可检厚度。     

一种解决陶瓷型芯开裂的方法

介绍一种解决复杂陶瓷型芯开裂的工艺方法,对于结构复杂、厚薄悬殊、存在细长形状的陶瓷型芯,在压制成型和烧结过程中极易出现开裂,运用常规的裂纹解决方法效果不明显.通过在陶瓷型芯预埋芯骨的方法,能显著提高陶瓷型芯的压制和烧结合格率,进而提高熔模精密铸件的合格率.     

薄壁复杂封闭型腔铝合金构件铸造工艺研究

针对薄壁复杂铝合金构件中的典型结构－封闭型腔开展铸造工艺技术研究。通过结构分析和工艺分析,在大量工艺试验的基础上,选用２高溃散性砂制作型芯,并成功地研制出大型薄壁复杂结构的封闭型腔铸件。     

氧化铝基陶瓷型芯溶失性的研究进展

介绍了涡轮空心叶片用铝基陶瓷型芯的应用背景,探讨了铝基陶瓷型芯强化及溶失性能的重要意义。阐述了造型材料、成孔剂、脱芯方法对氧化铝基陶瓷型芯溶失性能增强的研究现状,并展望了铝基陶瓷型芯未来发展面临的挑战。