阅读说明：本技术 一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法 (Method for accurately detecting size of inner cavity of shell of high-temperature alloy precision casting ) 是由 张洪雪 倪伟 朱洪斌 韩宏 张松胜 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及高温合金精密铸造技术领域,特别是涉及一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法。该方法通过锡铋合金按特定的浇注方法及参数浇注型壳,去除型壳后得到精确复制型壳内腔的锡铋合金铸件,然后对锡铋合金铸件进行尺寸检测,进而得到型壳内腔尺寸数据。本发明的技术可以精确复制型壳内腔的尺寸,且得到的锡铋合金铸件表面光滑细密,锡铋合金铸件可以采用光学测量仪器或三坐标测量机进行测量,获得精确的型壳内腔尺寸数据。本发明的技术操作简便、高效,可大范围推广应用。(The invention relates to the technical field of high-temperature alloy precision casting, in particular to a method for accurately detecting the size of an inner cavity of a shell of a high-temperature alloy precision casting. According to the method, a shell is poured by a tin-bismuth alloy according to a specific pouring method and specific parameters, a tin-bismuth alloy casting which accurately replicates the inner cavity of the shell is obtained after the shell is removed, and then the size of the tin-bismuth alloy casting is detected, so that the size data of the inner cavity of the shell is obtained. The technology of the invention can accurately copy the size of the inner cavity of the shell, the surface of the obtained tin-bismuth alloy casting is smooth and fine, and the tin-bismuth alloy casting can be measured by adopting an optical measuring instrument or a three-coordinate measuring machine to obtain accurate size data of the inner cavity of the shell. The technology of the invention is simple and efficient to operate, and can be popularized and applied in a large range.)

一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法

技术领域

本发明涉及高温合金精密铸造技术领域，特别是涉及一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法。

背景技术

高温合金精密铸件(以下简称铸件)通常由高温合金液浇入型壳形成，铸件的尺寸与型壳的内腔尺寸直接相关。在铸件尺寸定型过程中，经常存在铸件尺寸超差情况，这时需要对型壳内腔尺寸进行复查，但目前尚无可行的精确检查方法。现有一种采用树脂浇注型壳来确定型壳内腔尺寸的方法，但该方法难以获得完好的树脂件，且树脂件表面非常粗糙，毛边很多，无法精确复制型壳内腔，无法为型壳内腔尺寸定量分析提供可靠的数据参考，难以为高温合金精密铸件尺寸定型提供帮助。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法，解决高温合金精密铸件型壳内腔尺寸无法精确检测的问题，可为高温合金精密铸件尺寸定型提供精确的数据参考。

本发明的技术方案是：

一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法，包括如下步骤：

1)根据待检测型壳所需合金的重量，选用含锡铋重量比为6：4的锡铋合金块，称重待用；

2)根据锡铋合金重量，采用10kg翻转炉或30kg中频感应电炉，温度设定为280℃～320℃，熔化锡铋合金，待用；

3)选取高温合金精密铸件型壳，进行如下处理：

若铸件为结构件，取砂箱将型壳填砂固定，型壳浇口杯朝上，将已充分熔化的锡铋合金沿着型壳浇口杯浇入型壳，浇注速度控制为1.5kg/s～2.5kg/s，浇注后静置，自然冷却待用；

若铸件为定向叶片或单晶叶片，配制粘结剂，取质量比为1：(1.5～2.5)的水玻璃与铸造用铝矾土粉放在容器内进行搅拌混合，搅拌至膏状，然后用膏状粘结剂对型壳浇口杯进行封堵，然后进行干燥，待粘结剂已充分硬化后，取砂箱将型壳填砂固定，型壳浇口杯朝下，将已充分熔化的锡铋合金沿着型壳底部圆盘结晶孔逐个浇入型壳，浇注速度控制为0.5kg/s～1.5kg/s，浇注后静置，自然冷却待用；

4)采用手工敲打和砂轮打磨结合的方法对锡铋合金件进行脱壳，去掉型壳；

5)对锡铋合金铸件进行光学扫描检测或三坐标检测，确定锡铋合金铸件尺寸数据；

6)将锡铋合金铸件尺寸数据与标准铸件模型进行比对分析，确定型壳尺寸是否超差。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明的技术可以精确复制型壳内腔的尺寸，且得到的锡铋合金铸件表面光滑细密，锡铋合金铸件可以采用光学测量仪器或三坐标测量机进行测量，获得精确的型壳内腔尺寸数据。本发明的技术操作简便、高效，可大范围推广应用。从而，可以快速高效地确定高温合金铸件型壳内腔尺寸是否超差，为高温合金精密铸件的尺寸定型提供定量数据参考，极大地缩短了铸件的尺寸定型周期，并降低了铸件研发费用。

2、本发明提供了一种精确检查型壳内腔的技术，通过锡铋合金按特定的浇注方法及参数浇注型壳，去除型壳后得到精确复制型壳内腔的锡铋合金铸件，然后对锡铋合金铸件进行尺寸检测，进而得到型壳内腔尺寸数据。

3、高温合金精密铸件需求量逐年增大，使用本发明的技术后，可为铸件尺寸超差原因分析提供精确的数据参考，加快铸件尺寸定型周期并降低研制费用。该技术已应用到某高导叶片的尺寸超差分析过程中，有效确定了铸件尺寸超差原因，极大缩短了铸件尺寸定型周期和研制费用，该技术可推广应用到复杂结构件、叶片等铸件的尺寸定型中。

具体实施方式

实施例

本实施例中，以某高导叶片型壳为例：

1)根据待检查某高导叶片型壳所需合金的重量，选用含锡铋重量比为6：4的锡铋合金块，称重7kg待用；

2)根据锡铋合金重量7kg，采用10kg翻转炉，温度设定为300℃，融化锡铋合金，使锡铋合金充分熔化，10kg翻转炉持续通电备用；

3)选取某高导叶片为定向叶片，需配制粘结剂，取质量比为1：3的水玻璃与铸造用铝矾土粉放在容器内进行搅拌混合，搅拌至膏状，然后用膏状粘结剂对某高导叶片型壳浇口杯进行封堵，并进行干燥，待粘结剂充分硬化后，取砂箱将型壳填砂固定，型壳浇口杯朝下，将已充分熔化的锡铋合金沿着型壳底部圆盘结晶孔逐个浇入型壳，浇注速度控制为0.5kg/s～1.5kg/s，浇注后静置，自然冷却待用。

4)采用手工敲打方法去除型壳上浇道部分的型壳，然后用砂轮打磨的方法对锡铋合金铸件进行脱壳，磨掉锡铋合金铸件的型壳，防止锡合金铸件损坏，确保型壳去除干净。

5)对锡铋合金铸件进行光学扫描检测或三坐标检测，确定锡铋合金铸件尺寸数据。

6)将锡铋合金铸件尺寸数据与标准铸件模型进行比对分析，确定型壳尺寸是否超差。

实施例结果表明，在某高导叶片盆向尺寸超差分析过程中应用了本发明技术，快速地找到了尺寸超差的原因，尺寸定型周期缩短了80％以上，减少了大量的研制费用。该技术推广应用后，可有效提高高温合金精密铸件的研发效率，并降低研发费用。