[发明专利]一种型壳脱蜡装置及脱蜡方法

说明书

本发明提供了一种型壳脱蜡装置及脱蜡方法，所述脱蜡装置包括储气设备和脱蜡设备，储气设备与脱蜡设备通过气体管路连接，且气体管路上设有第一压力调节组件；脱蜡设备包括壳体、型壳支撑部件、第二压力调节组件和气体调节组件，型壳支撑部件上设有贯穿型壳支撑部件的通孔，气体管路延伸至脱蜡设备壳体内并置于型壳支撑部件下方，气体管路上开设有气体出口。本发明的脱蜡装置以高温压力气体为介质，通过高温压力气体喷向待脱蜡型壳的蜡模脱蜡口传导并辐射传热，与红外脱蜡法从外向内加热的脱蜡方式相比，能有效避免型壳表面蜡料受热熔化后不能及时流出并膨胀导致陶瓷型壳开裂的问题。

技术领域

本发明属于精密铸造领域，涉及一种熔模精密铸造中型壳脱蜡装置及脱蜡方法，尤其涉及一种用于钛基合金铸造中水基氧化钇面层陶瓷型壳的脱蜡装置及脱蜡方法。

背景技术

应用钛铝合金将可以减轻增压器涡轮的重量，降低涡轮转子系统的转动惯量，达到提高废气涡轮增压发动机的加速响应性、减少起动/加速时冒黑烟和提高增压器轴系可靠性的目的。

钛铝合金密度低，具有高的比强度和比弹性模量，在高温时仍能保持足够高的强度和刚度，同时它还具有良好的抗蠕变及抗氧化能力，这些优点使其成为航空、航天以及汽车的轻质耐热结构件的最具竞争力的材料。钛铝合金应用于航空发动机低压涡轮叶片和车辆发动机增压器涡轮，可显著改善发动机的动力特性。

目前，这些钛铝合金的部件主要采用水基氧化钇陶瓷型壳精密铸造工艺来制备，该铸造过程主要包括压制蜡模、组树、制型壳、脱蜡、焙烧、浇铸成铸件。但是这种水基氧化钇陶瓷型壳面层是水基的，型壳湿强度较低，型壳干燥后遇水会发生回溶，因此不能采用传统的水蒸汽脱蜡工艺。

现行钛合金生产中，主要采用电阻热脱蜡和红外脱蜡工艺进行水基氧化钇陶瓷型壳的脱蜡。但是，这两种脱蜡工艺的热源均在型壳外侧，导致靠近型壳表面的蜡料优先熔化、且无法及时流出，该部分蜡液膨胀导致型壳开裂。

发明内容

针对现有技术中钛合金生产脱蜡过程中型壳胀裂的问题，本发明提供了一种熔模精密铸造中型壳脱蜡装置及其脱蜡方法，尤其适用于钛基合金铸造中水基氧化钇面层陶瓷型壳的脱蜡。所述脱蜡装置以高温压力气体(优选为空气)为介质，通过高温压力气体喷向待脱蜡型壳的蜡模脱蜡口传导并辐射传热，与红外脱蜡法从外向内加热的脱蜡方式相比，能有效避免型壳表面蜡料受热熔化后不能及时流出并膨胀导致陶瓷型壳开裂的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种型壳脱蜡装置，所述型壳脱蜡装置包括储气设备和脱蜡设备，所述储气设备与所述脱蜡设备通过气体管路连接，且所述气体管路上设有第一压力调节组件；

所述脱蜡设备包括壳体、型壳支撑部件、第二压力调节组件和气体调节组件，所述气体管路延伸至脱蜡设备壳体内，并置于所述型壳支撑部件下方，所述型壳支撑部件上设有贯穿型壳支撑部件的通孔，所述气体管路延伸至脱蜡设备壳体内的管路上开设有气体出口；所述第二压力调节组件和所述气体调节组件设置于脱蜡设备的壳体上。

作为本发明优选的方案，所述储气设备用于存储恒温恒压气体。

作为本发明优选的方案，所述型壳支撑部件的厚度为15mm-30mm，优选为盘状。

作为本发明优选的方案，所述型壳支撑部件上开设的通孔个数≥2个，且通孔之间的孔间距为3mm-5mm。

作为本发明优选的方案，所述型壳支撑部件上开设的通孔的直径为8mm-10mm。

作为本发明优选的方案，所述气体管路上的气体出口的个数与所述型壳支撑部件上开设的通孔个数相同。

作为本发明优选的方案，所述气体出口设置为气体喷射组件。

作为本发明优选的方案，所述气体管路上的气体出口位置与所述型壳支撑部件上的通孔位置对应。