一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法技术

本发明专利技术公开了一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，包括如下步骤：1)将制备好的纯硅溶胶型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。本发明专利技术提供的解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其操作过程简单，并且能够有效提高单晶铸造用型壳高温强度，使型壳膨胀变形率从100％降低到1.5％，使铸件合格率得到显著提高，节约了生产成本，产生了巨大的经济效益。

A method to solve the expansion of the mold shell for single crystal casting

【技术实现步骤摘要】
一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法
本专利技术属于熔模精密铸造
，特别涉及一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法。
技术介绍
单晶铸造工艺经过不断发展，越来越成熟，已在航空发动机领域得到应用。单晶铸造用型壳需要在1500℃以上的高温下长时间工作，型壳需具有足够的耐热性、高温强度，因此获得优质的单晶铸造用型壳显得尤为重要。为使型壳在高温浇注下不发生变形膨胀，往往采取的措施是在制壳材料中添加矿化剂、纤维等材料，此法获得的型壳在1550℃左右浇注时依然会发生膨胀现象，尤其是大平面铸件，胀壳现象特别严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，用于提高型壳高温强度，来改善乃至消除型壳膨胀的问题。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，包括如下步骤：1)将制备好的纯硅溶胶型壳，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，型壳放在单晶浇注炉中，真空条件下加热。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，升温速率为35℃/min。本专利技术进一步的改进在于，步骤3)中，升温速率为30℃/min。本专利技术进一步的改进在于，步骤4)中，升温速率为40℃/min。本专利技术进一步的改进在于，步骤5)中，升温速率为35℃/min。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其操作过程简单，并且能够有效提高单晶铸造用型壳高温强度，使型壳膨胀变形率从100％降低到1.5％，使铸件合格率得到显著提高，节约了生产成本，产生了巨大的经济效益。实践证明，经过本专利技术提供的方法处理后的型壳，对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的35％降低到现在的2％。附图说明图1为本专利技术一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术做出进一步的说明。实施例1以某机单晶高压涡轮外环为例。实施过程如下：1)将制备好的单晶高压涡轮外环型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温以35℃/min速率升温至800℃时保温3min；3)继续送电，以30℃/min速率加热至1190℃时保温8min；4)继续送电，以40℃/min速率加热至1420℃时保温20min；5)继续送电，以35℃/min速率加热至1550℃时保温1min后进行浇注。对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的100％降低到现在的3％。实施例2以某机单晶涡轮工作叶片为例。实施过程如下：1)将制备好的单晶涡轮工作叶片型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温以35℃/min速率升温至900℃时保温2min，继续送电加热；3)继续送电，以30℃/min速率升温至1200℃时保温10min，继续送电加热；4)继续送电，以40℃/min速率升温至1440℃时保温25min，继续送电加热；5)继续送电，以35℃/min速率升温至1540℃时保温2min后进行浇注。对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100％合格，尺寸变形量从原来最大的30％降低到现在的1.5％。实施例3以某机单晶涡轮导向叶片为例。实施过程如下：1)将制备好的单晶涡轮导向叶片型壳放入单晶浇注炉，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温以35℃/min速率升温至850℃时保温2.5min，继续送电加热；3)继续送电，以30℃/min速率升温至1210℃时保温5min，继续送电加热；4)继续送电，以40℃/min速率升温至1430℃时保温30min，继续送电加热；5)继续送电，以35℃/min速率升温至1530℃时保温3min后进行浇注。实践证明，对浇注后铸件进行外观和尺寸检验。外观检验100％合格，未发现铸件变形。尺寸检验100合格，尺寸变形量从原来最大的35％降低到现在的2％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将制备好的纯硅溶胶型壳，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。

【技术特征摘要】
1.一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将制备好的纯硅溶胶型壳，抽真空后对型壳进行加热；2)型壳从室温升温至800℃～900℃时，保温2min～3min；3)继续送电，加热至1190℃～1210℃时，保温5min～10min；4)继续送电，加热至1420℃～1440℃时，保温20min～30min；5)继续送电，加热至1530℃～1550℃时，保温1min～3min后进行浇注。2.根据权利要求1所述的一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞洲，陈杰，周宝玲，董茵，梁晓锋，王琳，郭涛，白侠，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61