[发明专利]一种涡喷发动机尾喷铸造技术

摘要

本发明提供了一种涡喷发动机尾喷铸造技术，包括蜡模制备、涂料和浇注，涂料步骤中表层涂料采用锆砂硅溶胶工艺，按每千克硅溶胶加入0.2％的比例加入润湿剂，混均匀，按比例将耐火材料缓缓加入沾浆机中，耐火材料为锆英粉，其粉液比为14.1~4.4，粘度为32±2S，按每千克硅溶胶加入0.15％的比例加入消泡剂；背层涂料采用莫来石，硅溶胶工艺，按比例将耐火材料缓缓倒入沾浆机中，耐火材料为莫来石粉，其粉液比为11.4~1.7，粘度10±1S。本发明采用整体一次铸造成型技术，有效避免了涡轮发动机尾喷铸造需要逐片铸造的繁琐，后期无需焊接，产品不变形，并且一次性铸造成型的尾喷精度高，正负偏差不超过0.13mm，强度达到950~1200MPa，经过X射线和荧光检测，产品合格率为100%。

主权项

一种涡喷发动机尾喷铸造方法，其特征是：包括蜡模制备单元、涂料及利用涂料制备涂料壳制备单元和浇注单元；所述蜡模制备单元的步骤如下：（1）模具制作：采用分体压制，整体组焊的方案，首先，将产品按叶片分割成块；然后，对空心叶片采用抽芯和陶芯成型；最后，制作拨瓣蜡模焊接工装，定位叶片来满足尺寸要求；（2）单个叶片的制备：将模具置于免缸蜡模机上，将蜡料注入模具中，向模具中注射蜡料，注射后模具保压，开模得到单个叶片；重复上述步骤，完成所需单个叶片的个数，待单个叶片冷却后，除去毛刺，待用；（3）叶片的组合：将上述制备的单个叶片放在拨瓣蜡模焊接工装上进行焊接，形成设计为一体的蜡模拨瓣；（4）蜡模组树的设置：采用多层加冒口来保证整体充型，采用底注的浇注方案；所述涂料的制备包括表层涂料的制备和背层涂料的制备：（1）表层涂料采用锆砂硅溶胶工艺，具体参数如下： 1）在沾浆机中加入硅溶胶，并按每千克硅溶胶加入0.2％的比例向沾浆机中加入润湿剂，混均匀； 2）将耐火材料缓缓加入沾浆机中，耐火材料为锆英粉，锆英粉与硅溶胶的重量比为4.1~4.4：1，粘度为32±2S，注意防止结块，一定将粉料分散搅开； 3）按每千克硅溶胶加入0.15％的比例加入消泡剂，混均匀； 4）等涂料基本混匀后，用流杯测定涂料粘度37~40秒合格；（2）背层涂料采用莫来石，硅溶胶工艺，参数如下： 1）在沾浆机中加入硅溶胶，并按比例将耐火材料缓缓倒入沾浆机中，耐火材料为莫来石粉，莫来石粉与硅溶胶的重量比为1.4~1.7：1，粘度10±1S，注意防止结块，一定将粉料分散搅开； 2）等涂料基本混匀后，用流杯测定涂料粘度9~10秒合格；（3） 利用上述制备好的表层涂料和背层涂料分别制备涂料壳： 1）表层涂料涂抹表层，背层涂料涂抹背层，其中叶片本体部位涂抹涂料5~6层，剩余部位涂抹涂料9~10层； 2）每一层涂料保证叶片及陶芯涂抹到位； 3）涂料晾干后进行脱膜处理，制得涂料壳，脱模时脱蜡釜压力达到0.6MPa，脱蜡温度为158℃，脱蜡时间15分钟；所述浇注单元的方法如下：（1）将制备好的涂料壳体放入真空感应炉中，密封后抽真空，真空度为5帕以下，浇注使用真空感应炉来浇注铸件；（2）浇注过程中，浇注温度为1500℃，模壳温度980℃，浇注完成后10分钟破真空，破空后放在保温箱冷却1小时后取出；（3）焙烧炉的温度必须在600℃以下，才可以进行焙烧。