陶瓷型芯在精铸涡轮叶片中的应用

涡轮叶片通常具有允许冷空气流过的内部冷却通道 ,在精密铸造过程中它由预制的陶瓷型芯形成。由于陶瓷型芯在金属浇注过程和凝固过程中要承受多种作用力 ,要求陶瓷型芯在高温下具有足够的强度和稳定性能。按照基体材料的不同 ,陶瓷型芯可分为硅基型芯和铝基型芯两类。本篇讨论的是硅基型芯。1　陶瓷型芯制备应注意的几个环节1.1　原材料的选择和成分控制陶瓷型芯的主要成分是石英玻璃和硅酸锆。石英玻璃中的一些杂质成分如Ｎａ2 Ｏ等对型芯的烧结质量有影响 ,因此要严格控制石英玻璃粉的化学成分。硅酸锆是作为添加剂加入的。建议使用一级品…     

熔模铸造空心叶片用陶瓷型芯的发展

介绍国内、国外陶瓷型芯的材料、种类、特点及制造工艺的发展 ,从型芯性能、制造设备和工艺的角度分析国内、国外的差距 ,提出建立陶瓷型芯专业生产点的建议     

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。     

石英玻璃陶瓷型芯和在空心叶片生产中的应用

以透明石英玻璃粉为原料,加入增塑剂,矿化剂,配制成陶瓷浆料,采用热压注法压注成型芯.型芯经过脱塑焙烧,高温烧结和固化处理达到使用要求.文中还介绍了型芯的性能、腐蚀除芯方法及用于空心涡轮叶片的生产情况.     

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.     

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。     

铸件分布方式对单晶空心涡轮叶片精铸质量的影响

在精密铸造成形过程中,铸件的分布方式对其内部温度分布有较大影响,从而影响精铸件质量。本文借助ProCAST软件对单晶空心涡轮叶片的凝固过程进行模拟仿真,通过对温度场和位移场的分析,研究铸件分布方式对精铸件质量的影响。结果表明,合理的铸件分布方式使铸件各部分具有较小的温差,从而不易产生热应力和热裂,最终减小铸件变形,提高精铸件质量。     

Na2O对定向空心叶片陶瓷型芯质量的影响

讨论定向空心叶片用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.     

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.     

精密铸造等轴晶涡轮叶片晶粒度控制方法

从精密铸造的型壳温度、浇注温度、细化剂粒度和含量、凝固方法、组合方式、型壳材料和厚度,以及型壳造型等方面,分析了各因素对涡轮叶片等轴晶粒度的影响,并结合实际生产提出了主要的控制方法和工艺参数,为进一步优化工艺、提高产品质量提供了一定的理论指导和参考。     

空心双层内腹板的熔模铸造工艺研究

介绍了空心双层内腹板的熔模铸造基本工艺和主要工艺参数,针对研制过程中出现的主要铸造缺陷,如断芯、偏芯、缩孔、缩松等,提出了工艺改进措施.不但生产出了合格铸件,提高了产品的合格率,而且为同类产品的熔模铸造工艺提供了参考.     

精密铸造用氧化铝基复合陶瓷型芯

利用原位合成方法制备了几种氧化铝基复合陶瓷型芯，讨论了MgO含量对氧化铝基复合型芯几种性能的影响。研究结果表明：随着MgO含量增加，陶瓷型芯气孔率先增加后减小；线膨胀系数先减小后增大；碱浸出速率减少。当MgO含量为1％（质量分数），经过1500℃烧结5h后型芯，蠕变量最小。通过实验分析，讨论了MgO含量对陶瓷型芯综合性能影响的机理。     

影响细长薄壁细晶叶片铸造成形因素研究

通过对某发动机超薄细长细晶铸造低压涡轮工作叶片型壳保温方式、型壳预热温度和浇注温度的调整,研究了铸造工艺参数对合金欠铸、冷隔、晶粒度及疏松缺陷的影响.研究结果表明,采用填砂和保温毡包裹对型壳保温,对叶片的欠铸、冷隔和疏松等缺陷的影响相同.当型壳的预热温度高于1 150℃时,导致细长叶片晶粒粗大;而当型壳预热温度为1 100℃,浇注温度为1 450℃时,容易出现欠铸和冷隔缺陷.当采用1 100℃对型壳预热,1 500℃浇注叶片时,能够有效避免冷隔、欠铸、晶粒粗大等缺陷,通过浇冒系统改进,能够解决薄壁细长叶片疏松问题.     

重型燃气轮机叶片熔模铸造凝固过程数值模拟

建立了重型燃气轮机叶片真空熔模铸造凝固过程的数理模型,对不同工艺下凝固过程的温度场、糊状区演变及缩孔、缩松形成过程进行了仿真,研究了缺陷形成规律.结果显示,原有工艺下,两种浇注系统均在榫头部位出现缩孔或缩松,与实验结果吻合.采用定向凝固工艺可以避免重燃气轮机叶片产生铸造缺陷.     

大型水轮机转轮叶片制造工艺

Cr-Ni-Mo合金铸钢大型水轮机转轮叶片,经铸造-热处理-机加工-焊接等多工序制造.本文介绍设计底返开放式浇注系统,运用MAGMA凝固模拟对冒口、补贴进行优化,采用组芯造型,严格材质成分控制,通过正交试验优化热处理工艺,以及严格管理,成功制造大型水轮机叶片.     

K488合金大尺寸涡轮叶片精铸工艺研究

大尺寸涡轮叶片是重型燃气轮机的关键核心部件,采用铸造高温合金K488无余量精密铸造而成,该叶片结构复杂,叶身尺寸大,壁厚薄,尺寸精度高,冶金技术标准要求严格,铸造工艺难度很大。设计采用了蜡模二次成型、反变形技术、顶注一侧注复合浇注系统的优化,解决了铸造过程中产生的疏松、裂纹、变形等缺陷,研制出了合格的大尺寸涡轮叶片。     

TiAl基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造

对TiAl合金涡轮的立式离心熔模陶瓷型壳精密铸造进行了研究，合金熔配设备为水冷铜坩埚真空感应熔化炉。首先研究了TiAl合金铸造时的尺寸收缩问题，结果表明1600℃浇注时，合金的收缩率为1．32％，随着浇注温度的提高凝固收缩率显著提高。从合金熔体立式离心力场下充型模式方面考虑，涡轮浇注工艺应采用类似于重力充型的底注式较好。TiAl合金涡轮离心浇注内部组织致密、无气孔，存在的主要问题是欠浇缺陷，迎流面充型较弱。可以从提高离心转速和浇注温度两方面解决欠浇缺陷，但离心转速提高带来的安全隐患以及提高浇注温度带来的粘砂问题还需进一步研究。     

大型空腔铸件铸造工艺研究

以下凸模铸件为例,详细研究大型空腔铸件的铸造工艺.通过改进铸造工艺,解决了大型空腔铸件铸造过程中的漂芯、排气等问题,获得高质量的铸件产品.     

燃气蜗轮发动机蜗轮叶片的无余量熔模精铸工艺

介绍燃气蜗轮发动机蜗轮叶片的无余量熔模精铸工艺的主要过程,包括蜡料的配制方法、陶瓷型芯、壳型的制造工艺、高温合金的组织控制、定向凝固等工艺方法.采用该工艺后,铸件品质提高,生产成本降低.