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熔模鑄造工藝流程

     熔模鑄造為了達到高溫性能,開(kāi)發(fā)新型葉片合金需要在合金加工中進(jìn)行并行開(kāi)發(fā)。在1940年代之前,燃氣渦輪發(fā)動(dòng)機的葉片是通過(guò)冷鍛制成的鐵基合金。在1940年代和1950年代,熔模鑄造和真空熔煉被引入來(lái)制造發(fā)動(dòng)機葉片。在1970年代,發(fā)明了定向凝固(DS)工藝,并在葉片的熱性能方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步。晶界顯著(zhù)減小,晶體都在離心應力方向上排列。在DS鑄造工藝的基礎上,開(kāi)發(fā)了單晶(SX)葉片,該葉片不含高角度晶界,因此可顯著(zhù)提高渦輪機葉片的熔點(diǎn)。迄今為止,所有現代Trent發(fā)動(dòng)機系列均采用單晶材料。如今,渦輪機葉片的設計具有復雜的幾何形狀和復雜的通道,可在運行期間允許較冷的空氣在葉片內部和沿葉片流動(dòng)。因此,渦輪機部件通常通過(guò)熔模鑄造生產(chǎn)。

     熔模鑄造工藝(也稱(chēng)為失蠟鑄造)包括以下步驟:

1.通過(guò)將熔融蠟注入金屬模具中來(lái)制備鑄件組件的圖案。如有必要(例如用于渦輪葉片中的冷卻通道),可以在模具中加入陶瓷芯的前綴,以使鑄件具有復雜的空洞。蠟??梢猿纱亟M裝,以使一次鑄造中可以生產(chǎn)多個(gè)葉片。

2.然后將蠟模浸入由粘合劑和鋯石(ZrSiO4),氧化鋁(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的混合物組成的陶瓷漿料中,然后用上述材料的較大顆粒進(jìn)行灰泥處理。該過(guò)程需要重復幾次,直到殼的厚度足夠厚以承受接收熔融金屬的機械沖擊。

3.殼制成后,在高壓釜或熔爐中除去蠟。

4.然后將陶瓷模具高溫燒制以增強其強度,使其準備好接收熔融的高溫合金。

5.澆鑄完成后,將鑄殼打掉,并使用高壓高壓釜通過(guò)化學(xué)方法將陶瓷芯浸出。