[发明专利]大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统及方法

权利要求书

1.一种大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，包括：

承接浇注液的浇口杯；

直浇道，其进口与所述浇口杯的底部连通；

第一横浇道，由多根浇道组成，多根所述浇道呈放射分布，放射分布的中心为所述第一横浇道的进口，该进口与所述直浇道的出口连通；所述第一横浇道共有八根圆柱形浇道，所述浇道呈米字型分布，相邻所述圆柱形浇道之间夹角为45°；

多个明冒口，所述明冒口的数量多于所述第一横浇道的数量，部分所述明冒口的进口分别与所述第一横浇道的放射分布的出口连通；所述圆柱形浇道的直径等于所述明冒口直径；

多个补缩模组，上端安装所述明冒口，下端设置在机匣铸件上，用于对机匣铸件进行凝固过程补缩；

第二横浇道，位于多个所述补缩模组之间，连通多个所述补缩模组。

2.根据权利要求1所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，所述浇口杯为倒立圆台型浇口杯，所述直浇道为圆柱形；

所述倒立圆台型浇口杯下圆与所述直浇道直径相同，上圆直径是所述直浇道直径的2-3倍，所述倒立圆台型浇口杯高度为1.5-3倍下圆直径；所述直浇道的直径为所述明冒口直径的1.5-2倍。

3.根据权利要求1所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，单个所述明冒口为圆柱形，其模数等于单个补缩模组的模数；单个所述补缩模组的模数是机匣铸件对应部位模数的1.5-2倍。

4.根据权利要求1所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，所述第二横浇道为圆柱形，其直径为所述明冒口的直径的一半。

5.根据权利要求1所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，所述补缩模组设置在所述机匣铸件的厚壁法兰上侧，所述机匣铸件的薄壁法兰放置于底侧，所述机匣铸件的厚壁法兰放在上侧，以便形成自下而上的顺序凝固方式。

6.根据权利要求5所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，所述浇冒系统还包括由多片分体组成的分体式二氧化硅陶瓷型芯，所述分体式二氧化硅陶瓷型芯位于所述补缩模组的下方，用于充填所述机匣铸件的薄壁法兰和厚壁法兰间的环形空心部分，多片分体中每片均为一弧段，通过组合形成分体式二氧化硅陶瓷型芯。

7.根据权利要求6所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统，其特征在于，所述分体式二氧化硅陶瓷型芯由六片分体构成环形，每片由60°弧段组成，且每个所述弧段的两端分别设有凹槽和凸槽，相邻两片所述分体通过所述凸槽插入所述凹槽实现相互之间的连接定位。

8.一种大型薄壁高温合金空心机匣铸件浇注方法，其特征在于，包括：

组装浇冒系统，所述浇冒系统采用权利要求1-7任一项所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件抑制变形浇冒系统；

制备大型薄壁高温合金空心机匣铸件型壳，对型壳进行焙烧和预热，熔炼高温合金并采用所述浇冒系统进行浇注成型。

9.根据权利要求8所述的大型薄壁高温合金空心机匣铸件浇注方法，其特征在于，所述浇注成型中采用临界有效质量控制技术，所述临界有效质量控制技术为：

采用热力学软件计算高温合金液相线温度和收缩系数，高温合金浇注温度为液相线温度+（150-250℃），浇注高温合金总量为临界有效质量，其具体数量为：（铸件体积+密集补缩模组体积+第二横浇道体积+0.5倍明冒口体积+直浇道体积）×室温下高温合金密度，浇注过程实际浇注量为临界浇注有效质量±1kg。