一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法

摘要

本发明公开了一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法，至少包括以下步骤：1)机加工制得一高温合金叶轮，再将高温合金叶轮置入容器内，随之向所述容器内灌注树脂，冷却，再将高温铝合金叶轮腐蚀掉，形成一树脂胚模；2)向树脂胚模内填充硅橡胶，固化后取出，得到硅橡胶模型；将硅橡胶模型放入发泡石膏源液中，固化，将所述硅橡胶模型抽出，得到石膏模具；将称好的原料进行热轧，得到源液；将制得的源液充入石膏模具中，冷却，将石膏模具拆除，得到超细晶粒度高温铝合金叶轮铸件。本发明该方法，无论叶轮边缘还是叶轮中心均为等轴晶，且晶粒度能够达到3～6级；叶轮力学性能比传统工艺方式提高20％，且能够保证达到快速冷却的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及冶金铸造技术领域，更具体地说是涉及一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法。

背景技术

目前高温合金K418叶轮的精密铸造方法采用的是中温蜡全硅溶胶失蜡铸造法。目前的工艺方法所铸造出来的产品存在不可克服两个缺陷：①铸件的不同部位晶粒度存在很大不同，从3级到0级；②铸件基本上是树枝晶和等轴晶混合体。而这是由于现今铸造工艺过程中冷却方式以及冷却速度过慢导致。

因此，如何提供一种解决铸造用模壳的壁厚均匀性，利于铸件后期冷却的均匀性，且能够保证达到快速冷却的效果的超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法是本领域亟需解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法，目的就是为了解决上述之不足而提供。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法，至少包括以下步骤：

1)机加工制得一高温合金叶轮，再将所述高温合金叶轮置入容器内，随之向所述容器内灌注树脂，待到树脂冷却以后，再将所述高温铝合金叶轮腐蚀掉，形成一个树脂胚模；

2)向步骤1)中制得的所述树脂整体模树脂胚模内填充硅橡胶，直至所述硅橡胶固化后，取出，得到与所述高温铝合金叶轮相同形状的硅橡胶模型；将所述硅橡胶模型放入发泡石膏源液中，待到所述发泡石膏固化以后，将所述硅橡胶模型抽出，得到一石膏模具；

3)将称好的原料进行热轧，且在热轧过程中通过电磁搅拌机中进行搅拌，热轧结束得到源液；

4)将步骤3)制得的源液充入所述石膏模具中，进行冷却工作，冷却结束后将所述石膏模具拆除，得到超细晶粒度高温铝合金叶轮铸件。

优选地，步骤2)中，所述发泡石膏浆料的密度与所述硅橡胶的密度相同。

优选地，步骤2)中，所述发泡石膏源液包括以下组分：

优选地，步骤3)中所述热轧中还设置有监测温度的双比色测温系统。

优选地，步骤4)中，所述冷却工作为在所述石膏模具外设置冷水套进行冷却。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明该方法解决铸造用模壳的壁厚均匀性，利于铸件后期冷却的均匀性；通过在模壳外增加水冷套，能够保证达到快速冷却的效果；设置电磁搅拌作为粉碎树枝晶的方法，从而无论叶轮边缘还是叶轮中心均为等轴晶，且高温合金叶轮的晶粒度能够达到3～6级；增加双比色测温系统以便控制最佳浇注温度；从而不会产生因误差而形成的精度问题。且本发明该超细晶粒度高温合金叶轮力学性能得以大幅提高，比传统工艺方式提高20％。

附图说明

图1为本发明一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法的最终产品示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种超细晶粒度高温合金叶轮的精密铸造方法，至少包括以下步骤：

1)机加工制得一高温合金叶轮，再将所述高温合金叶轮置入容器内，随之向所述容器内灌注树脂，待到树脂冷却以后，再将所述高温铝合金叶轮腐蚀掉，形成一个树脂胚模；

2)向步骤1)中制得的所述树脂整体模树脂胚模内填充硅橡胶，直至所述硅橡胶固化后，取出，得到与所述高温铝合金叶轮相同形状的硅橡胶模型；将所述硅橡胶模型放入发泡石膏源液中，待到所述发泡石膏固化以后，将所述硅橡胶模型抽出，得到一石膏模具；

3)将称好的原料进行热轧，且在热轧过程中通过电磁搅拌机中进行搅拌，热轧结束得到源液；

4)将步骤3)制得的源液充入所述石膏模具中，进行冷却工作，冷却结束后将所述石膏模具拆除，得到超细晶粒度高温铝合金叶轮铸件。

本实施例中，所述发泡石膏浆料的密度与所述硅橡胶的密度相同。

本实施例中，步骤2)中，所述发泡石膏源液包括以下组分：

本实施例中，步骤3)中所述热轧中还设置有监测温度的双比色测温系统。

本实施例中，步骤4)中，所述冷却工作为在所述石膏模具外设置冷水套进行冷却。

实施例2

在其他条件相同的情况下，本实施例步骤2)中，所述发泡石膏源液包括以下组分：

实施例3

在其他条件相同的情况下，本实施例步骤2)中，所述发泡石膏源液包括以下组分：

本发明该方法解决铸造用模壳的壁厚均匀性，利于铸件后期冷却的均匀性；通过在模壳外增加水冷套，能够保证达到快速冷却的效果；设置电磁搅拌作为粉碎树枝晶的方法，从而无论叶轮边缘还是叶轮中心均为等轴晶，且高温合金叶轮的晶粒度能够达到3～6级；增加双比色测温系统以便控制最佳浇注温度；从而不会产生因误差而形成的精度问题。且本发明该超细晶粒度高温合金叶轮力学性能得以大幅提高，比传统工艺方式提高20％。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。