[发明专利]一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法

权利要求书

1.一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法按以下步骤进行：

一、耐火纤维预处理：将耐火纤维先放入乙醇中，然后放在超声波清洗器中清洗15～30分钟，然后再放入浓度为0.5～5mol/L的硫酸溶液或盐酸溶液中浸泡5～60分钟，再用水洗、干燥，完成耐火纤维的预处理；其中耐火纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维或莫来石纤维，耐火纤维的直径为5～30μm，长度为1～15mm；

二、型壳面层制备：按耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.8～2.8)∶1将耐火粉料加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到面层浆料；将蜡模浸入到面层浆料中挂涂，提出后，撒砂、干燥，得到面层型壳；

三、型壳过渡层制备：将步骤一处理过的耐火纤维按质量百分含量为0.5％～5％加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到过渡层预湿剂；按耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.5～1.8)∶1将耐火粉料加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到过渡层浆料；将经步骤二制备的面层型壳先浸入过渡层预湿剂中保持3～30s，然后提出型壳，放置10～60min后，再浸入过渡层浆料挂涂浆料，提出后，撒砂、干燥，得到过渡层型壳；

四、型壳背层制备：将步骤一处理过的耐火纤维按质量百分含量为0.5％～10％加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到背层预湿剂；按耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.2-1.6)∶1将耐火粉料加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到背层浆料；将步骤三得到的过渡层型壳先浸入背层预湿剂中保持3～30s，然后提出型壳，放置10～60min后，再浸入背层浆料中挂涂浆料，提出后，撒砂、干燥，完成一层背层的制备，重复该步骤中在背层预湿剂中浸渍、放置、在背层浆料中挂涂、撒砂和干燥操作1～3次，得到背层型壳；

五、型壳封浆层制备：将步骤一处理过的耐火纤维按质量百分含量为0.5％～10％加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到封浆层预湿剂；按耐火粉料与粘结剂的质量比为(1-1.3)∶1将耐火粉料加入到粘结剂中，搅拌均匀，得到封浆层浆料；将经步骤四得到的背层型壳先浸入封浆层预湿剂中保持3～30s，然后提出型壳，放置10～60min后，再浸入封浆层浆料中挂涂浆料，提出后，干燥，完成型壳封浆层的制备；

六、烧结：将经步骤五制备的完成封浆层制备的型壳，脱蜡后，在温度为900～1200℃的高温炉中焙烧30～90min，得到钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤二所述的耐火粉料为氧化锆粉、氧化钇粉或者氧化铝粉。

3.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤二中所述的粘结剂为硅溶胶、硅酸乙酯或锆溶胶。

4.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤二撒砂中的砂为氧化锆砂、氧化铝砂或者氧化钇砂。

5.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤三、四和五中所述的耐火粉料为莫来石粉、煤矸石粉或高岭土。

6.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤三、四和五中撒砂中的砂为莫来石砂、煤矸石砂或高岭土砂。

7.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤四中所述的型壳背层干燥时，环境的相对湿度为40％～60％，温度为22～26℃，干燥时间为10～14h。

8.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤三中过滤层预湿剂中耐火纤维的质量百分含量为粘结剂的0.8％～3％，过滤层浆料中耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.55～1.75)∶1。

9.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤四中背层预湿剂中耐火纤维的质量百分含量为粘结剂的2％～8％，背层浆料中耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.3-1.5)∶1。

10.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔模铸造用纤维增强薄壁型壳的制备方法，其特征在于步骤五中封浆层预湿剂中耐火纤维的质量百分含量为粘结剂的2％～8％，封浆层浆料中耐火粉料与粘结剂的质量比为(1.1～1.2)∶1。