TiAl基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造.pdf

第 卷 第 期 !#$ % ’ ($ ) % ) 稀有金属材料与工程 /00/ 年 1 月 2*23 435*6 4*5327*68 *(9 3(:7(3327(: *+,+-. /00/ 5;*# 基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造 苏彦庆，郭景杰，贾 均，丁宏升，崔红保，柳松青 哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 =000 摘 要：对5;*# 合金涡轮的立式离心熔模陶瓷型壳精密铸造进行了研究，合金熔配设备为水冷铜坩埚真空感应熔化炉。 首先研究了5;*# 合金铸造时的尺寸收缩问题，结果表明 ?00@ 浇注时，合金的收缩率为$ %/A ，随着浇注温度的提高凝 固收缩率显著提高。从合金熔体立式离心力场下充型模式方面考虑，涡轮浇注工艺应采用类似于重力充型的底注式较 好。 合金涡轮离心浇注内部组织致密、无气孔，存在的主要问题是欠浇缺陷，迎流面充型较弱。可以从提高离心转速 5;*# 和浇注温度两方面解决欠浇缺陷，但离心转速提高带来的安全隐患以及提高浇注温度带来的粘砂问题还需进一步研究。 关键词： 基合金；涡轮；熔模型壳；离心铸造 5;*# 中图法分类号： C 文献标识码： 文章编号： 5:)?B / % * 00/D1=E /00/ 0)D/F=D0) 坩埚真空感应炉，浇注工艺如图。炉料在冷坩埚内完 ! 前 言 全熔化后，继续增加熔化电功率，使合金过热一段时 间，以实现合金成分均匀化。在浇注前，将功率降低到 5;*# 有序合金不仅具有高的比强度和比模量，而 适当值，以减小5;*# 合金熔体与铸型间的反应。熔体 且该合金在高温时依然可维持这些特性，同时具有良 温度调整后，启动离心转盘至预定转数，通过控制台 好的抗蠕变、抗氧化能力，是一种极具潜力的轻型高 使冷坩埚发生倾转从而将5;*# 合金熔体浇入到接受 温结构材料H I = J 。预计在/0 0 年，这种合金在各种动 器中，在离心力作用下，熔体对型腔进行充填。 力装置中将得到广泛应用。用5;*# 基合金制作涡轮 发动机叶片可使质量减轻%0A I )0A 。使用5;*# 合 金盖代替钢盖可使质量减轻)=A ，提高发动机效率 /0A I %0A H ? J 。使用5;*# 基合金制作汽车发动机排气 阀，可以减少废气排放，不仅节约燃油，还可降低环境 H G J 污染 。美国空军材料实验室和 公司研制出了各 :3 种5;*# 基合金典型零件，如低压涡轮叶片、高压压气 机叶片和高压涡轮叶片盖板。金属间化合物在室温下 几乎没有延性，难以加工成形，因此，研究者将目光集 中在 基合金精密铸造近净成形（ 5;*# (KLM (K. 8NLOK’ ） ((8 技术上。本实验以某发动机增压叶轮为例，介绍 图 基合金 熔配 立式离心铸造工艺简图 了5;*# 合金离心铸造过程中容易出现的问题。 5;*# 784 D R;,$ 784 SK#.;T, LTU VK