本發(fā)明屬于高溫合金精密鑄造領(lǐng)域，涉及一種渦輪空心葉片用脫芯工裝。

背景技術(shù)：

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度的不斷提升，渦輪空心葉片成為高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的必選構(gòu)件。在渦輪空心葉片的制備過程中，預(yù)制陶瓷型芯的脫芯是一道必不可少的工序。目前國內(nèi)外最常用的脫芯方法是高溫堿溶液法，其配套脫芯設(shè)備為高溫壓力脫芯釜，具體利用160℃～200℃的高濃度KOH或NaOH溶液與陶瓷型芯中的SiO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶于熱水的硅酸鹽絡(luò)合物，從而將型芯從鑄件型腔中脫出。使用脫芯釜脫芯前，需要將空心葉片手動(dòng)擺放在脫芯筐內(nèi)，再將脫芯筐吊裝進(jìn)脫芯釜內(nèi)，以完成后序自動(dòng)脫芯過程。目前的脫芯筐是一個(gè)金屬編織筐，渦輪空心葉片在脫芯筐內(nèi)無序堆放。其缺點(diǎn)是：第一、經(jīng)常葉片磕碰、劃傷等問題，引起葉片特別是單晶高溫合金葉片表面再結(jié)晶，甚至導(dǎo)致葉片報(bào)廢；第二、由于葉片無序堆放，導(dǎo)致復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)空心葉片的脫芯周期長，內(nèi)腔殘芯率高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種渦輪空心葉片用脫芯工裝，以便防止發(fā)生葉片磕碰、劃傷等問題，避免單晶高溫合金葉片表面因磕碰、劃傷而引起的再結(jié)晶；提高復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷型芯的脫出率，降低渦輪空心葉片的殘芯率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種渦輪空心葉片用脫芯工裝，其特征在于：該工裝為篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，脫芯工裝4由矩形或者圓形的篩底4b和圍繞篩底4b的周邊并與篩底4b垂直連接的篩壁4a組成，在篩壁4a上均勻分布著篩壁孔4d，篩壁孔4d的開孔率為不小于50％，在篩底4b上有一列至3列相互平行、間隔相等的長方形篩底孔4c，相鄰兩個(gè)篩底孔4c的間隔不小于3mm，篩底孔4c的寬度W不小于葉片1上緣板2的厚度t，篩底孔4c的長度L1大于葉片1上緣板2的長度L，每列篩底孔4c的數(shù)量不少于10個(gè)，篩壁4a的高度H1大于葉片1上緣板2的高度H至少10mm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：提供了一種渦輪空心葉片用脫芯工裝，防止了發(fā)生葉片磕碰、劃傷等問題，避免了單晶高溫合金葉片表面因磕碰、劃傷而引起的再結(jié)晶；提高了復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷型芯的脫出率，降低了渦輪空心葉片的殘芯率。

附圖說明

圖1是葉片榫頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1、2，一種渦輪空心葉片用脫芯工裝，其特征在于：該工裝為篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，脫芯工裝4由矩形或者圓形的篩底4b和圍繞篩底4b的周邊并與篩底4b垂直連接的篩壁4a組成，在篩壁4a上均勻分布著篩壁孔4d，篩壁孔4d的開孔率為不小于50％，在篩底4b上有一列至3列相互平行、間隔相等的長方形篩底孔4c，相鄰兩個(gè)篩底孔4c的間隔不小于3mm，篩底孔4c的寬度W不小于葉片1上緣板2的厚度t，篩底孔4c的長度L1大于葉片1上緣板2的長度L，每列篩底孔4c的數(shù)量不少于10個(gè)，篩壁4a的高度H1大于葉片1上緣板2的高度H至少10mm。

為了便于脫芯工裝4的疊放，在脫芯工裝4上設(shè)置有疊放定位裝置，疊放定位裝置為下述結(jié)構(gòu)之一：

1、在篩壁4a的外表面上有沿周邊均布的定位塊4e，當(dāng)篩底4b為矩形時(shí)，在篩壁4a的每個(gè)篩壁面的中部設(shè)置一個(gè)定位塊4e；當(dāng)篩底4b為圓形時(shí)，在篩壁4a的外圓柱面上至少有3個(gè)定位塊4e；所有定位塊4e的下表面共面，定位塊4e的下表面低于篩底4b的下表面，定位塊4e的上表面低于篩壁4a的上表面；

2、在篩壁4a的上表面上有內(nèi)止口，在篩壁4a的下表面上有外止口，上述內(nèi)止口的尺寸與上述外止口的尺寸相配合；

3、當(dāng)篩底4b為矩形時(shí)，在篩壁4a的每個(gè)直角位置設(shè)置一個(gè)定位角塊；所有定位角塊的下表面共面，定位角塊的下表面低于篩底4b的下表面，定位角塊4e的上表面低于篩壁4a的上表面。

為了提高抗腐蝕能力，脫芯工裝4由厚度不小于3mm的316L不銹鋼或厚度不小于5mm的304鋼制造。

本發(fā)明的工作原理是：渦輪空心葉片的擺放方式對(duì)脫芯效率有很大影響。葉片榫頭開口水平放置時(shí)，有利于脫芯反應(yīng)產(chǎn)生的固體、氣體產(chǎn)物的排除，能及時(shí)暴露新鮮的型芯表面，增加堿液與型芯的化學(xué)反應(yīng)面積，因此葉片平放的脫芯效率最快；榫頭開口向上擺放次之，榫頭開口向下擺放的效率最低。本發(fā)明提供的脫芯工裝就是利用葉片水平擺放的原理來提高復(fù)雜結(jié)構(gòu)型芯的脫出率，同時(shí)利用篩底4b上的篩底孔4c來固定葉片，避免葉片之間的磕碰、劃傷等問題。具體操作過程中，將第一個(gè)葉片的緣板2超出葉身1部分卡入篩底4b的篩底孔4c中，后續(xù)葉片按照相同的方式緊挨第一個(gè)葉片水平擺放成一排；按照相同的方式擺放第二排、第三排……直至將整個(gè)脫芯工裝4擺滿。

實(shí)施例1

渦輪空心葉片用脫芯工裝的尺寸為35cm*30cm*8cm，其示意圖如圖2所示。脫芯工裝由矩形篩底圍繞篩底的周邊并與篩底垂直連接的篩壁組成，在篩壁上均勻分布著矩形的篩壁孔，篩壁孔的開孔率為50％，在篩底上有2～3列相互平行、間隔相等的長方形篩底孔，相鄰兩個(gè)篩底孔的間隔為5mm，篩底孔的寬度10mm，篩底孔的長度32cm，每列篩底孔的數(shù)量為18個(gè)，篩壁高度為8cm。在篩壁的每個(gè)篩壁面的中部設(shè)置一個(gè)定位塊，所有定位塊的下表面共面，定位塊的下表面低于篩底的下表面，定位塊的上表面低于篩壁的上表面；

具體操作過程中，將第一個(gè)葉片的緣板超出葉身部分卡入篩底的篩底孔中，后續(xù)葉片按照相同的方式緊挨第一個(gè)葉片水平擺放成一排；按照相同的方式擺放第二排、第三排……直至將整個(gè)脫芯工裝擺滿。

該方底脫芯工裝適用于長度8～25cm的葉片的脫芯過程。

實(shí)施例2

渦輪空心葉片用脫芯工裝的尺寸為35cm*30cm*8cm，其示意圖如圖2所示。脫芯工裝由矩形篩底圍繞篩底的周邊并與篩底垂直連接的篩壁組成，在篩壁上均勻分布著矩形的篩壁孔，篩壁孔的開孔率為50％，在篩底上有2～3列相互平行、間隔相等的長方形篩底孔，相鄰兩個(gè)篩底孔的間隔為5mm，篩底孔的寬度10mm，篩底孔的長度32cm，每列篩底孔的數(shù)量為18個(gè)，篩壁高度為8cm。在篩壁的每個(gè)直角位置設(shè)置一個(gè)定位角塊；所有定位角塊的下表面共面，定位角塊的下表面低于篩底的下表面，定位角塊的上表面低于篩壁的上表面。

實(shí)施例3

渦輪空心葉片用脫芯工裝的尺寸為Φ30cm*8cm。脫芯工裝由圓形篩底圍繞篩底的周邊并與篩底垂直連接的篩壁組成，在篩壁上均勻分布著圓形的篩壁孔，篩壁孔的開孔率為60％，在篩底上有2列相互平行、間隔相等的長方形篩底孔，相鄰兩個(gè)篩底孔的間隔為5mm，篩底孔的寬度10mm，篩底孔的長度因在圓形篩底的分布位置不同而長度不同，其長度范圍為5～12cm，每列篩底孔的數(shù)量為15個(gè)，篩壁高度為8cm。在篩壁的上表面上有內(nèi)止口，在篩壁的下表面上有外止口，上述內(nèi)止口的尺寸與上述外止口的尺寸相配合。

該方底脫芯工裝適用于長度不大于5cm的小型葉片的脫芯過程。