齐长见
,
刘晓光
,
唐定中
,
姚建省
,
李鑫
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.038
随着航空技术的发展,发动机涡轮前进口温度不断升高,现有的高温合金材料的承温能力已经达到极限,改变叶片的冷却结构、提高冷却效率成为发动机设计和制造者追求的目标,由于高效气冷叶片的内腔形状十分复杂,锻压、电化学加工等传统方法已经显得无能为力,只有采用熔模精密铸造技术才能解决这一难题,而这项技术关键在于陶瓷型芯的研究,氧化硅基陶瓷型芯承温能力能够满足定向、单晶空心叶片的浇注要求,且比氧化铝型芯更容易脱除.因此本文对氧化硅基陶瓷型芯材料及性能进行了深入的研究.实验以石英玻璃粉和氧化锆为原料,用热压注法成型,借助粒度分析设备研究原材料的粒度及分布对材料及性能的影响；利用差热分析和热失重分析,确定陶瓷型芯的排塑工艺及烧结制度；利用三点弯曲法测定型芯的力学性能；通过XRD、SEM等分析手段研究型芯的相组成和微观形貌.
关键词:
石英玻璃粉
,
陶瓷型芯
,
单晶
,
空心叶片
荆慧
,
鲁中良
,
苗恺
,
田国强
,
庞师坤
,
董茵
,
李涤尘
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.04.001
使用聚酰亚胺和磷酸铝作为黏结剂,基于三点抗弯强度测试、热重-差热分析、X射线衍射和扫描电镜分析,研究含黏结剂标准试样的抗弯强度、热失重行为、预烧后的物相变化以及显微结构.结果表明:500℃之前,聚酰亚胺通过熔融交联对氧化铝等陶瓷颗粒产生黏结作用,坯体300℃强度由3MPa提高到5MPa以上;升温至约500℃(升温速率为30℃/h),聚酰亚胺基本烧失,对氧化铝基陶瓷铸型增强作用消失.三种磷酸铝(正磷酸铝、偏磷酸铝、磷酸二氢铝)可分别将坯体500℃的“零强度”提高至0.2,0.2MPa和0.8MPa.通过浸渍磷酸二氢铝,成功制备无断芯和偏芯缺陷的空心涡轮叶片一体式陶瓷铸型.
关键词:
凝胶注模
,
空心叶片
,
陶瓷铸型
,
中温强度
,
黏结剂
康海峰
,
李飞
,
赵彦杰
,
徐华苹
,
王飞
,
吕和平
,
孙宝德
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.014
介绍了高温合金空心叶片熔模铸造用陶瓷型芯与型壳的应用背景,及其对于高温合金空心叶片精密成形的重要意义,概述了采用熔模铸造工艺制备高温合金空心叶片对陶瓷型芯与型壳各项性能的基本要求;并指明了陶瓷型芯与型壳今后的发展方向.分别叙述了陶瓷型芯与型壳基体材料的选择、制备工艺及其对性能的影响,介绍了陶瓷型芯脱除工艺的研究进展及存在的问题.另外,对于陶瓷型芯与型壳定位的精确度、性能匹配性对高温合金空心叶片质量影响进行了评述.
关键词:
陶瓷型芯
,
陶瓷型壳
,
高温合金
,
空心叶片
,
熔模铸造
刘晓光
,
齐长见
,
贺莉丽
,
唐定中
,
肖程波
,
姚建省
,
顾国红
,
李鑫
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.5.012
采用传统的热压铸工艺制备可快速脱芯的定向、单晶空心涡轮叶片用SiO2 -ZrO2体系陶瓷型芯材料,研究结果表明,该材料随烧结温度从1150℃增加到1200℃,收缩率变大,当烧结温度超过1200℃时,烧结收缩增加显著,1200℃烧结的陶瓷型芯晶粒发育比较完善,主要相组成为非晶SiO2、方石英、ZrO2,其综合性能最佳,室温强度可达42.9 MPa,1550℃具有较好的抗高温变形性和优异的高温强度,高温变形为0.1mm,高温强度可达27.9MPa,开气孔率可达30.4％,体积密度为1.92g/cm3,烧结收缩率仅为0.4％,方石英析出量20％左右,能够满足我国航空发动机高温合金空心涡轮叶片的浇注要求.
关键词:
热压铸
,
空心叶片
,
陶瓷型芯
,
发动机
,
高温合金
贾文鹏
,
林鑫
,
谭华
,
杨海欧
,
钟诚文
,
黄卫东
稀有金属材料与工程
建立了空心叶片激光快速成形过程温度场瞬态有限元数值模型,模拟了TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程的温度场演变过程.结果表明:空心叶片激光快速成形温度场随熔池的移动及凝固和空心叶片逐层连续叠加沉积而动态演化.开始阶段,熔池较小,冷却速率较大(-1735℃/s左右),温度梯度较高(8.34×105℃/m左右),随着熔覆高度的增加,熔化区扩大,熔池冷却速率减小,温度梯度降低,3/4叶片高度处熔池重熔深度大于上两层熔覆层高度,熔池冷却速率为-438℃/s,熔池温度梯度为3.67×105℃/m,成形结束时,激光快速成形空心叶片温度沿Z轴方向呈梯度分布,基座内温度沿Z轴方向上升较慢,温度梯度为5×105℃/m,而从叶片根部到其顶部温度上升较快,温度梯度为2.6×105℃/m,到达叶片顶部温度为1542℃左右,表明虽然随熔覆高度的增加成形叶片表面换热作用加强,但整体散热方向没变,仍是从上至下,从熔池到基座.
关键词:
TC4合金
,
激光快速成形
,
空心叶片
,
温度场
