CN111822650A - 一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，包括以下步骤：采用熔融石英砂、针状石油焦、硅溶胶和固化材料制备自固化料浆；将自固化料浆涂刷在型壳外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处；自然风干型壳后再向型壳内浇注熔炼为液体状态的合金材料，待合金材料凝固之后获得发动机涡轮导向叶片。采用本发明的技术方案，通过在型壳外表面涂刷自固化料浆，增加了该区域处的型壳厚度，在向型壳内浇注熔炼为液体的合金材料时，能够降低该区域的散热速度，使该区域与其他区域的散热速度差别减少，有效防止局部位置处产生欠铸、疏松缺陷，提升了铸件成型质量和产品合格率，并避免或减少后期对铸件进行修复加工的次数。

Description

一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法。
背景技术
在铸造成型工艺过程中，首先要根据产品形状制备型壳，再向型壳内浇注熔炼为液态的金属材料，待金属材料冷凝后即铸造成型，随着铸造工艺技术的不断发展，铸件的形状结构越来越复杂，在铸造成型发动机涡轮导向叶片时，叶片外形形状为曲面，壁厚厚度不均，在向预先制备的型壳内浇注熔炼为液态的金属材料时，相应的型壳各处散热速度不均匀，从而导致金属材料充型速度不一致，局部区域容易出现充型不满的情况，从而导致出现欠铸缺陷，影响了铸造成型质量，不利于提高产品合格率，此外，当提高金属材料浇注温度又容易在铸件表面产生疏松缺陷，常常需要进行追加工打磨处理，增加了工人劳动强度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法。
本发明提供了一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，包括以下步骤：
步骤一：制备自固化料浆：将熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶按照以下质量份数均匀拌和后对其粘度进行测量，当其粘度为50～60s时，投入适量固化材料均匀拌和后制得自固化料浆：
熔融石英砂：11份；
针状石油焦：5份；
硅溶胶：9份；
固化材料：2份；
步骤二：根据用户提供的发动机涡轮导向叶片设计图纸中的图样形状和尺寸制备型壳，在型壳外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处涂刷一层步骤一中所述自固化料浆涂刷，自然风干适当时间；
步骤三：重复步骤二若干次，当自固化料浆涂刷层厚度达到所述型壳厚度1/3至1/2时，再使所述型壳自然风干20h以上备用；
步骤四：向所述型壳内浇注熔炼为液体状态的合金材料，待合金材料凝固之后获得发动机涡轮导向叶片。
步骤一中所述熔融石英砂是先经过80～100目筛网筛选后的石英砂再经过熔融处理后获得。
步骤一中所述硅溶胶牌号为：CRJ-30。
步骤一中所述固化材料为氯化铵。
步骤一中所述熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶均匀拌和时间为5～8min。
步骤二中所述自固化料浆每次涂刷厚度为3～5mm。
步骤二中所述发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端是指发动机涡轮导向叶片壁厚小于0.78mm位置处。
步骤二中所述自固化料浆的涂刷工具是毛刷。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过在型壳外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处涂刷自固化料浆，增加了该区域处的型壳厚度，自固化料浆具有良好的隔热能力，从而在向型壳内浇注熔炼为液体的合金材料时，能够降低该区域的散热速度，使该区域与其他区域的散热速度差别减少，从而使浇注的金属材料在冷凝过程中，各个区域处的金属材料冷凝速度差别减少，从而防止局部位置处产生欠铸、疏松缺陷，为提高铸件成型质量奠定了基础，有利于提升铸件成品合格率，并且避免或减少后期对铸件进行修复加工的次数，减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明型壳在涂刷自固化料浆时的结构示意图。
图中：1-型壳，2-自固化料浆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
本发明提供了一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：制备自固化料浆2：将熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶按照以下质量份数均匀拌和后对其粘度进行测量，当其粘度为50～60s时，投入适量固化材料均匀拌和后制得自固化料浆2：
熔融石英砂：11份；
针状石油焦：5份；
硅溶胶：9份；
固化材料：2份；
进一步地，步骤一中熔融石英砂是先经过80～100目筛网筛选后的石英砂再经过熔融处理后获得。优选硅溶胶牌号为：CRJ-30。固化材料为氯化铵。熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶均匀拌和时间为5～8min。
步骤二：根据用户提供的发动机涡轮导向叶片设计图纸中的图样形状和尺寸制备型壳1，在型壳1外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处涂刷一层步骤一中自固化料浆2涂刷，自然风干适当时间；另外，步骤二中自固化料浆2每次涂刷厚度为3～5mm。步骤二中发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端是指发动机涡轮导向叶片壁厚小于0.78mm位置处。自固化料浆2的涂刷工具是毛刷。
步骤三：重复步骤二若干次，当自固化料浆2涂刷层厚度达到型壳1厚度1/3至1/2时，再使型壳1自然风干20h以上备用；
步骤四：向型壳1内浇注熔炼为液体状态的合金材料，待合金材料凝固之后获得发动机涡轮导向叶片。采用本发明的技术方案，发动机涡轮导向叶片的外形尺寸为φ265×24，每个发动机涡轮需要铸造导向叶片，采用本发明的技术方案投入生产应用中，生产32件、出现欠铸缺陷的铸件仅为1件，欠铸率仅为3％，大大提升了铸件成型质量。
采用本发明的技术方案，通过在型壳外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处涂刷自固化料浆，增加了该区域处的型壳厚度，自固化料浆具有良好的隔热能力，从而在向型壳内浇注熔炼为液体的合金材料时，能够降低该区域的散热速度，使该区域与其他区域的散热速度差别减少，从而使浇注的金属材料在冷凝过程中，各个区域处的金属材料冷凝速度差别减少，从而防止局部位置处产生欠铸、疏松缺陷，为提高铸件成型质量奠定了基础，有利于提升铸件成品合格率，并且避免或减少后期对铸件进行修复加工的次数，减轻了工人的劳动强度。

Claims (8)

1.一种发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备自固化料浆(2)：将熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶按照以下质量份数均匀拌和后对其粘度进行测量，当其粘度为50～60s时，投入适量固化材料均匀拌和后制得自固化料浆(2)：
熔融石英砂：11份；
针状石油焦：5份；
硅溶胶：9份；
固化材料：2份；
步骤二：根据用户提供的发动机涡轮导向叶片设计图纸中的图样形状和尺寸制备型壳(1)，在型壳(1)外表面与发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端相对应位置处涂刷一层步骤一中所述自固化料浆(2)涂刷，自然风干适当时间；
步骤三：重复步骤二若干次，当自固化料浆(2)涂刷层厚度达到所述型壳(1)厚度1/3至1/2时，再使所述型壳(1)自然风干20h以上备用；
步骤四：向所述型壳(1)内浇注熔炼为液体状态的合金材料，待合金材料凝固之后获得发动机涡轮导向叶片。
2.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤一中所述熔融石英砂是先经过80～100目筛网筛选后的石英砂再经过熔融处理后获得。
3.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤一中所述硅溶胶牌号为：CRJ-30。
4.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤一中所述固化材料为氯化铵。
5.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤一中所述熔融石英砂、针状石油焦与硅溶胶均匀拌和时间为5～8min。
6.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤二中所述自固化料浆(2)每次涂刷厚度为3～5mm。
7.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤二中所述发动机涡轮导向叶片薄壁末梢端是指发动机涡轮导向叶片壁厚小于0.78mm位置处。
8.如权利要求1所述的发动机涡轮导向叶片铸造成型方法，其特征在于：步骤二中所述自固化料浆(2)的涂刷工具是毛刷。
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