[发明专利]一种航空发动机联体叶片熔模铸造后的脱壳方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔模铸造，特别是一种航空发动机联体叶片熔模铸造后的脱壳方法。

背景技术

随着航空发动机叶片制造技术的不断发展，叶片种类越来越多，叶片表面粗造度要求越来越高，而叶片精密铸造后的脱壳直接关系到叶片的表面粗造度。

传统的叶片脱壳采用风镐振动，然后用刚玉砂吹砂的方法进行脱壳。这种方法中，刚玉砂吹砂会对叶片表面形成损伤，使叶片表面粗造度达不到要求，尤其是联体叶片，表面损伤后修复难度极大。对于单晶、定向叶片，刚玉砂吹砂还会形成应力，导致热处理后产生再结晶。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空发动机联体叶片熔模铸造后的脱壳方法，解决传统脱壳方法存在的损伤叶片表面和单晶、定向叶片的再结晶技术问题。

为实现这一目的，本发明提供的航空发动机联体叶片熔模铸造后的脱壳方法按以下步骤进行：

步骤一：先将铸件组放入水力脱壳机内，用30Mpa～40Mpa水压的水进行脱壳，操作时，控制枪口与型壳的距离在30～40cm之间，水柱与型壳表面成20～30度角，使水柱对型壳表面进行往复冲击，注意不要将铸件冲击变形，直至大部分型壳从铸件上冲击掉，型壳不易脱落处无完整型壳为止；

步骤二：用切割机将铸件从铸件组上切割下来，将切割下来的铸件分别放入HF含量为35％～50％的氢氟酸溶液中浸泡2～5小时，浸泡过程中，每间隔1～2小时上下晃动铸件3～5次，以加速氢氟酸与型壳中氧化铝与氧化硅混合物的化学反应(化学反应方程式为：SiO2+6HF＝H2SiF6+2H2O，Al2O3+6HF＝2AlF3+3H2O)；完成浸泡后将铸件取出；

步骤三：将浸泡后的铸件放入中和溶液中浸泡不少于1小时，中和溶液采用浓度为1％～5％的氨水或碳酸钠溶液；中和后取出铸件，用试纸检查铸件表面应呈中性(PH＝6～8)；

步骤四：利用80℃～100℃热水将中和后的铸件冲洗干净；

步骤五：将冲洗后的铸件放入除氢炉中除氢，除氢温度180℃～250℃，保温1～2小时后取出；

步骤六：用粒度120#、或180#、或更细的面砂对除氢后的铸件进行干吹砂，将铸件表面清理干净，至此完成叶片熔模铸造后的脱壳。

本发明脱壳方法的优点是，可有效避免刚玉砂吹砂导致的叶片表面损伤，保证叶片的表面粗造度能够达到1.6微米的要求；对单晶、定向叶片不会产生再结晶隐患。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明

本实施例为对某机型叶片铸件进行脱壳。该叶片为多联体叶片，铸件叶身长约200mm，弦宽约200mm，排气边厚度0.4mm，进气边厚度0.5mm，叶身中间厚度约2mm，属于宽弦类型叶片，叶片的表面粗造度要求达到Ra1.6微米。

采用本发明方法进行脱壳，其操作步骤是：

步骤一：先将叶片铸件组放入水力脱壳机内，采用38Mpa水压的水进行脱壳，操作时，控制枪口与型壳的距离40cm，水柱与型壳表面成30度角，使水柱对型壳表面进行往复冲击，注意不要将铸件冲击变形，直至大部分型壳从铸件上冲击掉，型壳不易脱落处无完整型壳为止；

步骤二：用切割机将铸件从铸件组上切割下来，将切割下来的铸件分别放入HF含量为40％的氢氟酸溶液中浸泡2小时，浸泡过程中，每间隔1小时上下晃动铸件5次；完成浸泡后将铸件取出；

步骤三：将浸泡后的铸件放入中和溶液中浸泡0.5小时，中和溶液采用浓度为5％的碳酸钠溶液；中和后取出铸件，用试纸检查铸件表面应呈中性(PH＝6～8)；

步骤四：利用100℃热水将中和后的铸件冲洗干净；

步骤五：将冲洗干净的铸件放入除氢炉中除氢，除氢温度200℃，保温1小时后取出；

步骤六：用粒度180#的面砂对除氢后的铸件进行干吹砂，将铸件表面清理干净，至此完成叶片熔模铸造后的脱壳过程。

脱壳后的叶片，经检测，其表面无损伤，粗糙度达到Ra1.6微米要求。