[发明专利]类单晶涡扇航空发动机叶片制造方法与设备

权利要求书

1.本发明采用高速离心机、高频快速熔炼炉与恒温金属模具一体化等技术，设计了以低比重大块非晶金属合金为原料，模拟飞机发动机叶片在实际负荷运转时的工作环境，一次成型铸造具有类似单晶金属合金材料性能的涡扇航空发动机叶片的方法与设备。该叶片没有金属晶体结构、也不存在晶格缺陷，呈现出单晶特有的通体一致性特征，与现有合金叶片及单晶合金叶片相比，具有更佳的刚性、弹性、韧性和耐高温、耐疲劳性，并且可以一次成型，既简化了制造工艺，提高了性能，又降低了制造成本、缩短了生产周期。因此，本发明具备新材料制造和新材料应用双重功能，其技术领域应属于金属新材料，适用于航天航空等领域各种型号涡扇发动机叶片生产制造。

本发明独有的，与现有通过铸造及机械加工制造叶片技术不同的技术特征为：

1、采用以铝、钛、锆、镍等多种金属元素为主要成分的大块非晶金属合金材料(28)为原料制造类单晶合金叶片(31)。

2、采用专门设计的高速离心机(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、(25)，提供超强离心力场，使熔融的大块非晶金属合金材料(28)转化为类单晶合金材料(31)流体，沿着离心力方向在循环热油调控的导热性能优良的金属模具(5)中，一次成型。

3、采用高频炉(35)与金属恒温模具(5)一体化设计，适应超强离心力场工作环境，利用高频炉(1)、(2)、(3)、(4)熔融大块非晶金属合金(28)原料，利用具有避免液态合金原料(30)氧化功能和阀门功能的密封耐热陶瓷原料罐(4)构成的旋转阀门(32)、(33)、(36)、(37)控制液态合金原料(30)定时定量供给金属模具(5)，利用离心力将液化后的大块非晶金属合金(30)直接射入模具(8)、(9)、(11)、(14)、(15)。

除上述独有的，与现有技术不同的技术特征外，本发明还要求保护以下技术范围：

4、采用包括但不限于铝、钛、锆、镍金属元素作为主要成分的大块非晶金属合金材料(28)为原料在超强离心力场环境中制造涡扇发动机叶片(31)。

5、采用包括但不限于利用高速离心机(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(24)、(25)，提供超强离心力场的方法，制造涡扇发动机叶片(31)。