[实用新型]螺旋型选晶器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温合金单晶的制备技术，尤其涉及一种螺旋型选晶器。

背景技术

航空发动机是航空航天产业最为重要的部件，被称为工业中的皇冠，发动机中的叶片则是发动机中的心脏，其制造成本约占整机的25%至30%，而叶片制造的关键技术在于单晶凝固生长过程，而选晶器的好坏决定了单晶叶片的材料取向性能，一直以来是国内叶片制造技术的瓶颈之一。它是决定叶片性能的最重要的环节，被誉为航空器的“皇冠上的钻石”。

目前选晶器的设计主要依靠经验，对于选晶器的高度，直径大小，以及螺旋升角缺乏合理的科学的理论支持和数据模拟支撑；选晶阶段与缺陷形成并没有标准依据，螺旋选晶器的选晶机制，选晶法制备单晶过程中晶体取向控制以及定向凝固过程中凝固参数对单晶高温合金凝固组织、杂晶和缩松缺陷的影响都有待深入研究。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种螺旋型选晶器，可以较好的实现高温合金单晶的制备，并且提供了合理的尺寸数据。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种螺旋型选晶器，包括依次连接相通的起晶段、选晶段，所述选晶段呈螺旋状，所述选晶段的起升角度为33度，所述选晶段高度为14.4mm，所述选晶段螺旋断面直径为3.2mm，所述选晶段螺距为4.36mm。

通过采用上述技术方案，采用起身角度为33度，高度为14.4mm，螺旋断面直径为3.2mm，螺距为4.36mm的选晶段，均采用了合理化的尺寸，且可以较好的实现晶体的制备，且晶体制备过程中，工作效率较高，选晶工作平稳。

本实用新型进一步设置为：所述起晶段外壁高度为30mm，内壁高度为28.5mm。

通过采用上述技术方案，此时在不浪费材料的同时，可以供晶体在起晶段具有足够的空间时间凝固成型。

本实用新型进一步设置为：所述起晶段呈锥台状，所述起晶段内侧表面锥度为2度，所述起晶端最大外径为15mm，最大内径为12mm。

通过采用上述技术方案，此时在不浪费材料的同时，可以进一步供晶体在起晶段具有足够的空间时间凝固成型。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、可以顺利的实现晶体的制备工作，且具有合理化的设计尺寸，晶体生长过程平稳，工作效率高；

2、起晶段的尺寸要求也进行了统一性和合理化，不浪费制备材料，且供晶体在起晶段内具有足够的空间时间进行凝固；

3、螺旋型的选晶段具有多道折弯角度，可以提高选晶效率；

4、螺旋型的选晶段的折弯角度呈圆弧状，不会造成折弯突变，从而可以减少杂晶的产生。

附图说明

图1是本螺旋型选晶器的正视图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是本螺旋型选晶器的俯视图；

图4是本螺旋型选晶器的仰视图；

图5是本螺旋型选晶器的起晶段呈正方体状的示意图。

图中：1、起晶段；2、选晶段；3、过渡段。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种螺旋型选晶器，如图1-4所示，包括依次连接相通的起晶段1和选晶段2，选晶段2的上端出口处即可以直接生成单晶叶片，为了方便单晶叶片后期的加工制造，此时在选晶段2的上端出口处还设置了过渡段3，该过渡段3呈正六棱柱状，高为6mm，如图3所示；本螺旋型选晶器整体高度为60.5mm。

如图1和2所示，本螺旋型选晶器的起晶段1呈锥台状，其内侧表面锥度为2度，所述起晶端最大外径为15mm，最大内径为12mm，且其外壁高度为30mm，内壁高度为28.5mm；这样的尺寸设计在合理的范围内且较好的运用了材料，不会造成材料的浪费，并且可以供晶体具有足够的空间和时间凝固。

如图1和2所示，本螺旋型选晶器的选晶段2呈上升螺旋状，且具有1.5个螺旋绕圈，起升角度为33度，高度为14.4mm，螺旋断面直径为3.2mm，螺距为4.36mm，本选晶段2尺寸也均在合理的尺寸范围内，且14.4mm的选晶高度可以供晶体具有足够的时间形成单晶的同时，选晶高度也较低，此时可以提高选晶效率；且起升角度、断面直径以及螺距的设计也都较小，在充分保证本选晶段2螺旋的顺利制作的同时，也可以在本选晶器的整体制作时降低了选晶段2的高度。