高温合金空心叶片用氧化铝基陶瓷型芯脱芯研究现状-论文.pdf

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1、铸造Mar．2O14·232·FOUNDRYVO1．63NO．3●■^●●^-^-‘；专题综述{一、，●、，’■，’●、■■～一高温合金空,bnt片用氧化铝基陶瓷型芯脱芯研究现状李彪，娄延春，苏贵桥。，于波，刘乃坚。，刘孝福(1．沈阳铸造研究所，辽宁沈阳I10022；2．中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限公司，辽宁沈阳110043)摘要：介绍了氟盐脱芯法和碱溶液腐蚀脱芯法在氧化铝基陶瓷型芯脱芯技术中的应用。阐述了碱溶液腐蚀脱芯法中高压射流脱芯法、压力扰动脱芯法、高温高压脱芯法的工艺特点及研究现状，讨论了碱溶

2、液脱芯过程中铸件表面质量的保护方法。指出高温高压超临界脱芯技术是氧化铝基陶瓷型芯脱芯技术的一大发展趋势。关键词：空心叶片；氧化铝基陶瓷型芯；脱芯技术中图分类号：TG221~．1文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)03—0232—05ResearchStatusonRemovalTechnologyofAlumina—BasedCeramicCoresforSuperalloyHollowBladesLIBiao，LOUYan—chun，SUGui-qiao，YUBo，LIUNai-jian2，

3、LIUXiao-fu(1．ShenyangResearchInstituteofFoundry，Shenyang110022，Liaoning，China；2．AVICShenyangLimingAero—Engine(Group)CorporationLtd．，Shenyang110043，Liaoning，China)Abstract：Inthepresentpaper．fluoridesaltsremova1technologyandalkalinesolutionsremovaltechnologyus

4、edintheremovalofthealumina-basedceramiccoreswereintroduced．Thetechnologica1characteristicsandresearchstatusofhighpressuresprayremovaltechnology，pressurestirremovaltechnology，andhightemperatureandhighpressureremovaltechnologywereillustrated；methodsadoptedforp

5、rotectingthecastingsurfacewerealsodiscussed．Thehi曲temperatureandhighpressuresupercriticalremovaltechnologywasregardedasapromisingmethodinthefuture．’Keywords：hollowblade；alumina—basedceramiccore；coreremovaltechnology航空、航天、船舶以及发电等工业的不断发展对该领域的研究人员提供借鉴。燃气轮机的热效率提

6、出了越来越高的要求，提高燃气内部冷却通道进口温度是提高燃气轮机热效率的重要途径。随着燃气膜冷却气进口温度的不断提高，单纯依靠提高材料的承温能力和采用绝热涂层已无法满足科研和生产需求，因此，通过预置陶瓷型芯生产具有气冷内通道的空心叶片便冲击冷却成为先进燃气轮机制造的关键技术【”。燃气进口温度的不断提高使叶片冷却方式由传统的对流冷却、冲击冷却、气膜冷却发展为发散冷却和层板冷却(图1)，叶片内腔和陶瓷型芯的结构日趋复杂[2-3]。高温合金空心叶片用陶瓷型芯必须具有良好的化(a)空心叶片内腔结构学稳定性和高温抗蠕变性能

7、，常用的陶瓷型芯主要有氧化硅基和氧化铝基两种。氧化铝基陶瓷型芯的化学稳定性更好，使用温度更高(最高可达1850℃)，具有与氧化铝基陶瓷型壳相匹配的膨胀系数，更适于大尺寸定向叶片的生产1。氧化铝难与酸碱脱芯液发生一反应，因此陶瓷型芯的脱出很困难，其脱出技术是制(b)典型陶瓷型芯约氧化铝基陶瓷型芯使用的一大瓶颈[6-81。本文就氧化图1空心叶片内腔结构与典型陶瓷型芯铝基陶瓷型芯的脱出技术研究现状做一论述，以期为Fig．1Internalpassagesofhollowbladeandtypicalceramicco

8、res基金项目：工信部重大专项(2012ZX04007021)。收稿日期：2013—12—07收到初稿，20l4-0l_J07收到修订稿。作者简介：李彪(1988一)，男，硕士生，主要从事氧化铝基陶瓷型芯制备及脱芯工艺研究工作。E．mail：bobiverson1988@aliyun．com铸造李彪等：高温合金空心叶片用氧化铝基陶瓷型芯脱芯研究现状·233·续进行的主要因素。铝酸盐的熔