镍合金熔模精密铸造用氧化物陶瓷制备与生产工艺研究
发布时间：2021-04-28 19:56
镍基高温合金在6501000℃范围内具有高强度、良好的抗氧化性和耐气蚀性,广泛应用于发动机涡轮叶片、阀门座圈、超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管等高温腐蚀环境。镍基合金铸造时常有分型难、难以制作复杂形状铸件、周期长、生产缓慢以及型壳与液镍反应生成表面气孔等缺陷,因此制备高质量的镍基合金成为了研究者们广泛关注的问题。本文制作了适用于镍合金熔模铸造的陶瓷外壳,从制壳材料的选择、蜡处理、粘结剂选择、砂选择、涂料制备、涂料喷涂、涂料干燥硬化以及焙烧等方面,论述了制壳的要求和条件。制备了氧化锆复合型壳,其背层采用锆溶胶,面层采用钇溶胶,蜡料选用WM114中温蜡料,砂及耐火材料选用混合砂。这样不仅保证了壳体的高质量空腔表面,而且具有足够的高温强度和良好的热膨胀性和热稳定性。通过实验证明了该型壳可以在镍合金熔模铸造中使用,铸造产品质量合格,可以使用。随着粉液比、细粉含量和煅烧温度的增加,壳的强度也随之增加。当温度在3801200℃之间时,壳体背面层和表面层的热膨胀系数相对稳定,当温度超过1200℃时,背面层的热膨胀系数开始增大,表面层的热膨胀系数开始下降。如果温...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 镍基合金的发展及应用
1.2 镍基合金熔模精密铸造的研究
1.2.1 铸造业的发展
1.2.2 熔模精密铸造工艺
1.2.3 镍基合金熔模精密铸造研究现状
1.2.4 镍基合金精铸工艺存在的主要问题与展望
1.3 镍基合金熔模铸造氧化物型壳的研究
1.3.1 氧化物陶瓷型壳制备的工艺
1.3.2 氧化物陶瓷型壳的优点
1.4 本课题研究目标及内容
2 实验方案及设备
2.1 实验流程
2.2 蜡模材料的选取与制备
2.3 型壳制备的实验方案
2.3.1 粘结剂的选用
2.3.3 撒砂及用砂的选用
2.3.4 配制涂料方案
2.3.5 涂挂型壳及撒砂过程
2.3.6 型壳的干燥与焙烧工艺方案。
2.4 实验中的测试与分析
3 型壳制备工艺研究
3.1 型壳表面强度
3.2 面层与邻面层涂料及工艺的选择
3.3 细粉含量对型壳面层抗弯强度的影响
3.4 粉液比对型壳面层抗弯强度的影响
3.5 焙烧温度对型壳面层抗弯强度的影响
3.6 氧化锆型壳焙烧工艺的制定
3.6.1 型壳焙烧工艺
3.6.2 型壳焙烧的TG-DSC热分析
3.7 型壳透气性检测
3.8 本章小结
4 型壳浇注及铸件后处理
4.1 型壳制备
4.2 型壳的清理
4.3 型壳缺陷检测及分析
4.4 装砂箱和浇注
4.5 型壳浇注前后的成分分析
4.6 铸件后处理
4.7 铸件检测
4.8 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔模精密铸造HT250支架铸件的生产工艺[J]. 金柱,陈娟,马波. 现代铸铁. 2018(05)
[2]Effect of SiO2 concentration in silica sol on interface reaction during titanium alloy investment casting[J]. Ya-meng Wei,Ke-hui Hu,Zhi-gang Lu. China Foundry. 2018(01)
[3]Research progress on refractory composition and deformability of shell molds for TiAl alloy castings[J]. Chun-ling Bao,Shuang-qi Zhang,Yu-yan Ren,You-wei Zhang,Hua-sheng Xie,Jun Zhao. China Foundry. 2018(01)
[4]精密铸造铸件的生产流程及工艺控制[J]. 聂爽,刘子辉. 现代铸铁. 2017(06)
[5]试析熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展[J]. 苏景阳. 黑龙江科技信息. 2016(30)
[6]重型燃机叶片熔模精密铸造陶瓷型芯开发[J]. 曾洪,何建,伍林,杨照宏,杨功显. 东方汽轮机. 2015(02)
[7]镍基高温合金叶轮熔模铸造过程的数值模拟[J]. 何波,周泓江,李建辉,孙长青,张征义. 稀有金属. 2016(03)
[8]熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展[J]. 樊振中,徐秀利,王玉灵,刘建军. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[9]Al含量对镍基高温合金组织和性能的影响[J]. 孙跃军,尚勇,刘彩琴,张军. 热加工工艺. 2012(20)
[10]消失模铸造技术现状及发展趋势[J]. 樊自田,蒋文明. 铸造. 2012(06)
硕士论文
[1]TiAl合金熔模精密铸造型壳退让性的研究[D]. 张双琪.沈阳工业大学 2018
[2]熔模铸造薄壁铸件工艺优化的实验及数值模拟研究[D]. 衣春雷.青岛理工大学 2012
[3]高温合金叶片表面晶粒细化新工艺的研究[D]. 于忠军.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3166077
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 镍基合金的发展及应用
1.2 镍基合金熔模精密铸造的研究
1.2.1 铸造业的发展
1.2.2 熔模精密铸造工艺
1.2.3 镍基合金熔模精密铸造研究现状
1.2.4 镍基合金精铸工艺存在的主要问题与展望
1.3 镍基合金熔模铸造氧化物型壳的研究
1.3.1 氧化物陶瓷型壳制备的工艺
1.3.2 氧化物陶瓷型壳的优点
1.4 本课题研究目标及内容
2 实验方案及设备
2.1 实验流程
2.2 蜡模材料的选取与制备
2.3 型壳制备的实验方案
2.3.1 粘结剂的选用
2.3.3 撒砂及用砂的选用
2.3.4 配制涂料方案
2.3.5 涂挂型壳及撒砂过程
2.3.6 型壳的干燥与焙烧工艺方案。
2.4 实验中的测试与分析
3 型壳制备工艺研究
3.1 型壳表面强度
3.2 面层与邻面层涂料及工艺的选择
3.3 细粉含量对型壳面层抗弯强度的影响
3.4 粉液比对型壳面层抗弯强度的影响
3.5 焙烧温度对型壳面层抗弯强度的影响
3.6 氧化锆型壳焙烧工艺的制定
3.6.1 型壳焙烧工艺
3.6.2 型壳焙烧的TG-DSC热分析
3.7 型壳透气性检测
3.8 本章小结
4 型壳浇注及铸件后处理
4.1 型壳制备
4.2 型壳的清理
4.3 型壳缺陷检测及分析
4.4 装砂箱和浇注
4.5 型壳浇注前后的成分分析
4.6 铸件后处理
4.7 铸件检测
4.8 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔模精密铸造HT250支架铸件的生产工艺[J]. 金柱,陈娟,马波. 现代铸铁. 2018(05)
[2]Effect of SiO2 concentration in silica sol on interface reaction during titanium alloy investment casting[J]. Ya-meng Wei,Ke-hui Hu,Zhi-gang Lu. China Foundry. 2018(01)
[3]Research progress on refractory composition and deformability of shell molds for TiAl alloy castings[J]. Chun-ling Bao,Shuang-qi Zhang,Yu-yan Ren,You-wei Zhang,Hua-sheng Xie,Jun Zhao. China Foundry. 2018(01)
[4]精密铸造铸件的生产流程及工艺控制[J]. 聂爽,刘子辉. 现代铸铁. 2017(06)
[5]试析熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展[J]. 苏景阳. 黑龙江科技信息. 2016(30)
[6]重型燃机叶片熔模精密铸造陶瓷型芯开发[J]. 曾洪,何建,伍林,杨照宏,杨功显. 东方汽轮机. 2015(02)
[7]镍基高温合金叶轮熔模铸造过程的数值模拟[J]. 何波,周泓江,李建辉,孙长青,张征义. 稀有金属. 2016(03)
[8]熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展[J]. 樊振中,徐秀利,王玉灵,刘建军. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[9]Al含量对镍基高温合金组织和性能的影响[J]. 孙跃军,尚勇,刘彩琴,张军. 热加工工艺. 2012(20)
[10]消失模铸造技术现状及发展趋势[J]. 樊自田,蒋文明. 铸造. 2012(06)
硕士论文
[1]TiAl合金熔模精密铸造型壳退让性的研究[D]. 张双琪.沈阳工业大学 2018
[2]熔模铸造薄壁铸件工艺优化的实验及数值模拟研究[D]. 衣春雷.青岛理工大学 2012
[3]高温合金叶片表面晶粒细化新工艺的研究[D]. 于忠军.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3166077
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3166077.html
