专利名称 ---【 一种连续SiC纤维增强TiAl基复合材料叶片的制备方法 】

基本信息
申请号
CN201710599960.8
申请日
2017.07.21
公开(公告)号
CN109277545A
公开(公告)日
2019.01.29
申请(专利权)人
中国科学院金属研究所
申请人地址
110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
发明人
贾清;王玉敏;崔玉友;张国兴;张旭;李伟;杨锐; 专利类型 发明专利
摘要
本发明涉及精密铸造领域,具体为一种连续SiC纤维增强TiAl基复合材料叶片的制备方法。该方法的技术路径是:模型压制→尺寸检验→模型组合→模壳制备→脱蜡→模壳焙烧→复合材料定位→离心浇注→热等静压工序,完成铸件制备。本发明钛铝合金叶片制备包括钛铝合金叶片模壳制备技术、SiC先驱丝复合材料制备技术、复合材料定位技术以及离心精密铸造技术等,突破复合材料定位、界面反应等关键技术,为钛铝合金复合材料叶片制备提供一种可行的方法,采用该方法制造的叶片实现叶片表面无污染,内部SiC复合材料与TiAl基体完全融合,无冶金缺陷,可以进一步提高TiAl合金的使用温度和蠕变抗力。
主权项
1.一种连续SiC纤维增强TiAl基复合材料叶片的制备方法,其特征在于,该方法的技术路径是:模型压制→尺寸检验→模型组合→模壳制备→脱蜡→模壳焙烧→复合材料定位→离心浇注→热等静压工序,完成铸件制备,其中:(1)模型制备:采用填充模料、20T单工位压蜡机进行压制;注蜡温度:55~70℃,注蜡时间:20~50s,保压时间:100~300s,模型采用分段式压制模型,每段进行三坐标检测,合格后在胎具上组焊,再进行整体检测,直至合格;(2)模壳制备:面层料浆采用270~425目氧化钇粉和有机物溶胶配制,粉液比为5.0~6.5g/ml,撒砂骨料为40~90目氧化钇,第二~十层料浆采用270~320目白刚玉与硅溶胶配制,粉液比为2.0~3.5g/ml,撒砂骨料分别为:第二~四层36目刚玉砂、第五~七层30目刚玉砂和第八~十层24目刚玉砂,每层充分干燥后涂制下一层,最后一层封浆后干燥48h,然后脱蜡、焙烧形成模壳;(3)SiC复合材料前驱体制备:采用磁控溅射的方法,或者采用热压方法制备,其基材为TiAl合金,其形状与尺寸取决于需增强的叶片;(4)SiC复合材料前驱体定位:模组在制备过程中预留开放式内浇口及冒口,脱蜡时磨开,经脱蜡?焙烧的模壳经水洗检验合格后,将SiC复合材料放置于叶片模壳中,定位,封堵,自然干燥或低于200℃焙烧,检验合格后用于浇注;(5)离心浇注:将处理好的模壳装进砂箱中,在400~600℃马弗炉中预热4~8h,转移到凝壳炉转盘上,抽真空至20~50Pa,设定离心转速为150~400转/分,浇注,保温1~3h,出炉,清壳,得到铸件;(6)热等静压:铸件切除浇注系统后,进行热等静压,其制度为:温度900~1300℃,压力100~150MPa,时间2~5h;(7)浇冒口切割:用电火花线切割切除浇冒口,对叶片表面进行吹砂,局部有粘砂缺陷进行精修;(8)叶片检验:X光无损探伤检测SiC纤维在叶片内部位置,用三坐标对尺寸进行检验,局部超差部位进行抛磨修整。

 

IPC信息
IPC主分类号
B22D13/04(2006.01)I
IPC分类号
B22D13/04(2006.01)I;B22D31/00(2006.01)I;C22F1/00(2006.01)I;F01D5/28(2006.01)I

 

法律状态信息
法律状态公告日
2019.01.29
法律状态
公开 法律状态信息
公开

 

代理信息
代理机构名称
沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234
代理人姓名
张志伟
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