熔模铸造工艺流程

     熔模铸造为了达到高温性能,开发新型叶片合金需要在合金加工中进行并行开发。在1940年代之前,燃气涡轮发动机的叶片是通过冷锻制成的铁基合金。在1940年代和1950年代,熔模铸造和真空熔炼被引入来制造发动机叶片。在1970年代,发明了定向凝固(DS)工艺,并在叶片的热性能方面取得了长足的进步。晶界显着减小,晶体都在离心应力方向上排列。在DS铸造工艺的基础上,开发了单晶(SX)叶片,该叶片不含高角度晶界,因此可显着提高涡轮机叶片的熔点。迄今为止,所有现代Trent发动机系列均采用单晶材料。如今,涡轮机叶片的设计具有复杂的几何形状和复杂的通道,可在运行期间允许较冷的空气在叶片内部和沿叶片流动。因此,涡轮机部件通常通过熔模铸造生产。

     熔模铸造工艺(也称为失蜡铸造)包括以下步骤:

1.通过将熔融蜡注入金属模具中来制备铸件组件的图案。如有必要(例如用于涡轮叶片中的冷却通道),可以在模具中加入陶瓷芯的前缀,以使铸件具有复杂的空洞。蜡模可以成簇组装,以使一次铸造中可以生产多个叶片。

2.然后将蜡模浸入由粘合剂和锆石(ZrSiO4),氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的混合物组成的陶瓷浆料中,然后用上述材料的较大颗粒进行灰泥处理。该过程需要重复几次,直到壳的厚度足够厚以承受接收熔融金属的机械冲击。

3.壳制成后,在高压釜或熔炉中除去蜡。

4.然后将陶瓷模具高温烧制以增强其强度,使其准备好接收熔融的高温合金。

5.浇铸完成后,将铸壳打掉,并使用高压高压釜通过化学方法将陶瓷芯浸出。