RU2754215C1 - Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure - Google Patents
Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754215C1 RU2754215C1 RU2020136002A RU2020136002A RU2754215C1 RU 2754215 C1 RU2754215 C1 RU 2754215C1 RU 2020136002 A RU2020136002 A RU 2020136002A RU 2020136002 A RU2020136002 A RU 2020136002A RU 2754215 C1 RU2754215 C1 RU 2754215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- castings
- crystallization
- mold
- height
- casting
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 24
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при литье деталей газотурбинного двигателя (ГТД) и газотурбинных установок (ГТУ) с направленной и монокристаллической структурой.The invention relates to the field of foundry and can be used for casting parts of a gas turbine engine (GTE) and gas turbine units (GTU) with a directional and monocrystalline structure.
Известно устройство для направленной кристаллизации, включающее стенку печи, змеевик индукционного нагрева, расположенный вокруг указанной стенки и примыкающий к ней, узел литейных форм, содержащий множество разнесенных по окружности литейных форм, средства подачи для введения расплава в каждую форму и систему теплоизоляционных экранов между формами. Формы установлены на охлаждающей плите, выполняющей роль кристаллизатора (US 3680625 А, 01.08.1972).A device for directional crystallization is known, including a furnace wall, an induction heating coil located around and adjacent to said wall, a casting mold assembly containing a plurality of casting molds spaced around the circumference, supply means for introducing melt into each mold, and a system of heat-insulating screens between the molds. The molds are installed on a cooling plate that acts as a crystallizer (US 3680625 A, 08/01/1972).
Недостатком устройства для крупногабаритного литья является отсутствие подвески литейных форм и сложность их закрепления на кристаллизаторе, что снижает надежность работы устройства.The disadvantage of the device for large-size casting is the lack of suspension of the casting molds and the complexity of their fixing on the mold, which reduces the reliability of the device.
Известно устройство для направленной кристаллизации, содержащее форму с одной или несколькими полостями, каждая полость имеет ось, совпадающую с центральной осью выплавляемого изделия, средства поддержания температурного градиента по длине формы, в результате чего кристаллизация отливок начинается на нижнем конце каждой полости формы, где содержится монокристаллическая затравка, при этом ось полости формы может быть наклонена под углом 5-75 градусов относительно вертикали, фронт кристаллизации сохраняется горизонтальным по всей длине получаемой отливки (ЕР 0127552 А1, 05.12.1984).Known device for directional crystallization, containing a mold with one or more cavities, each cavity has an axis coinciding with the central axis of the product being melted, means for maintaining a temperature gradient along the length of the mold, as a result of which crystallization of castings begins at the lower end of each mold cavity, where a single crystal is contained. a seed, while the axis of the mold cavity can be tilted at an angle of 5-75 degrees relative to the vertical, the crystallization front is kept horizontal along the entire length of the resulting casting (EP 0127552 A1, 05.12.1984).
Недостатком данного устройства является невысокий выход годного отливок лопаток по структуре из-за недогрева нижней части литейной формы.The disadvantage of this device is the low yield of suitable castings of blades in terms of structure due to subcooling of the lower part of the casting mold.
Известно устройство для направленной кристаллизации, включающее печь нагрева, открытую с одной стороны, через который извлекается форма с расплавленным металлом, охлаждающую ванну (жидкометаллический кристаллизатор), выполненную в виде емкости с расплавом легкоплавкого материала, расположенную под открытым концом печи, и средства для постепенного перемещения нагретой формы из печи в кристаллизатор, при этом на поверхности кристаллизатора расположена плавающая насыпная перегородка, выполняющая функцию теплоизолирующего экрана (US 4108236 А, 22.08.1978).A device for directional crystallization is known, including a heating furnace, open on one side, through which a mold with molten metal is removed, a cooling bath (liquid metal crystallizer), made in the form of a container with a melt of low-melting material, located under the open end of the furnace, and means for gradual movement the heated mold from the furnace to the mold, while on the surface of the mold there is a floating bulk bulkhead serving as a heat-insulating screen (US 4108236 A, 08.22.1978).
Недостатком такого устройства является недолговечность работы жидкометаллического кристаллизатора с насыпным экраном.The disadvantage of such a device is the fragility of the operation of a liquid metal crystallizer with a bulk screen.
Наиболее близким аналогом является устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой, содержащее вертикальную плавильную вакуумную камеру, внутри которой размещена индукционная плавильная печь, печь подогрева форм с керамической литейной формой, механизм перемещения формы, теплоизоляционный экран, разделяющий зону нагрева и зону охлаждения, выполненный раздвижным в горизонтальной плоскости, емкость для кристаллизации отливок. Печь подогрева форм снабжена двумя нагревателями верхней и нижней зоны и имеет прямоугольную форму в горизонтальном сечении с соотношением длины к ширине 1:(0,15-0,4), причем отношение высоты нагревателя верхней зоны к высоте нагревателя нижней зоны составляет 1:(0,1-0,16), емкость для кристаллизации отливок содержит жидкометаллический охладитель и теплоизоляционный экран из пористого термостойкого материала, расположенного на поверхности жидкометаллического охладителя, причем форма и размеры верхней части емкости соответствуют размерам наружной стенки печи подогрева форм, а размеры нижней части емкости - размерам внутренней стенки печи подогрева форм (RU 2398653 С1, 10.09.2010).The closest analogue is a device for producing castings with a directional and monocrystalline structure, containing a vertical melting vacuum chamber, inside which there is an induction melting furnace, a mold heating furnace with a ceramic casting mold, a mold moving mechanism, a heat-insulating screen separating the heating zone and the cooling zone, made sliding in the horizontal plane, capacity for crystallization of castings. The mold heating furnace is equipped with two heaters of the upper and lower zones and has a rectangular shape in horizontal section with a length to width ratio of 1: (0.15-0.4), and the ratio of the height of the upper zone heater to the height of the lower zone heater is 1: (0 , 1-0.16), the container for crystallization of castings contains a liquid metal cooler and a heat-insulating screen made of a porous heat-resistant material located on the surface of the liquid metal cooler, and the shape and dimensions of the upper part of the container correspond to the dimensions of the outer wall of the mold heating furnace, and the dimensions of the lower part of the container - the dimensions of the inner wall of the mold heating furnace (RU 2398653 C1, 09/10/2010).
Недостатками устройства-прототипа являются:The disadvantages of the prototype device are:
- печь подогрева форм (ППФ) с соотношением длины к ширине нагревателя 1:(0,15-0,4) является узкой для получения отливок крупногабаритных изделий,- a mold heating furnace (PPF) with a heater length to width ratio of 1: (0.15-0.4) is narrow for producing large-sized castings,
- небольшой размер отливаемых деталей по высоте и недостаточный их вес при соотношении высот верхней и нижней зон нагревателей 1:(0,1-0,16) ППФ литейной установки для направленной кристаллизации;- the small size of the cast parts in height and their insufficient weight with the ratio of the heights of the upper and lower zones of the heaters 1: (0.1-0.16) PPF of the casting installation for directional solidification;
- малая производительность установки из-за отсутствия шлюзовой камеры, позволяющей осуществлять несколько плавок подряд без разгерметизации основной плавильной камеры,- low productivity of the installation due to the absence of an airlock, which allows carrying out several heats in a row without depressurizing the main melting chamber,
- потенциальная возможность загрязнения расплава жаропрочного сплава материалом жидкометаллического охладителя (оловом), не являющимся компонентом данного сплава.- the potential for contamination of the melt of the heat-resistant alloy with the material of the liquid metal coolant (tin), which is not a component of this alloy.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение крупногабаритных отливок с направленной и монокристаллической структурой высокого металлургического качества (с низкой литейной микропористостью, дисперсной структурой жаропрочного сплава отливок по всей высоте), повышение выхода годного, а также уменьшение габаритов устройства для получения крупногабаритных отливок и повышение надежности технологического процесса литья.The technical result of the proposed invention is to obtain large-sized castings with a directional and monocrystalline structure of high metallurgical quality (with low casting microporosity, dispersed structure of heat-resistant alloy of castings along the entire height), increasing the yield, as well as reducing the size of the device for producing large-sized castings and increasing the reliability of the technological process casting.
Для достижения технического результата предложено устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой, содержащее плавильную камеру, внутри которой размещены индукционная плавильная печь, печь подогрева форм, механизм перемещения формы, теплоизоляционный экран, разделяющий зону нагрева и зону охлаждения, выполненный раздвижным в горизонтальной плоскости, емкость для кристаллизации отливок, при этом оно дополнительно содержит соединенный с нижней частью плавильной камеры цилиндрический патрубок, в котором размещена емкость для кристаллизации отливок, верхняя часть емкости для кристаллизации отливок выполнена в виде охлаждаемой обечайки высотой, составляющей 20-30% от высоты указанной емкости, при этом соотношение длины нагревателя печи подогрева форм к его ширине составляет 2:(1-1,2), а отношение высоты нагревателя печи подогрева форм к его длине - 2:(1-0,7).To achieve the technical result, a device is proposed for producing castings with a directional and monocrystalline structure, containing a melting chamber, inside which there are an induction melting furnace, a mold heating furnace, a mold moving mechanism, a heat-insulating screen separating the heating zone and the cooling zone, made sliding in the horizontal plane, a vessel for crystallization of castings, while it additionally contains a cylindrical pipe connected to the lower part of the melting chamber, in which a vessel for crystallization of castings is located, the upper part of the vessel for crystallization of castings is made in the form of a cooled shell with a height of 20-30% of the height of said vessel, the ratio of the length of the mold heating furnace heater to its width is 2: (1-1.2), and the ratio of the height of the mold heating furnace heater to its length is 2: (1-0.7).
Устройство может содержать шлюзовую камеру.The device may contain an airlock.
Шлюзовая камера снабжена поворотным направляющим рельсом для загрузки и выгрузки форм.The sluice chamber is equipped with a rotatable guide rail for loading and unloading molds.
Емкость для кристаллизации отливок может быть снабжена монтажным механизмом, представляющим собой манипулятор с электроприводом.The vessel for crystallization of castings can be equipped with a mounting mechanism, which is a manipulator with an electric drive.
Теплоизоляционный раздвижной экран между зонами нагрева и охлаждения может состоять из четырех или более секций, выполненных с возможностью независимого перемещения при помощи индивидуальных приводов.The heat-insulating sliding screen between the heating and cooling zones can consist of four or more sections made with the possibility of independent movement by means of individual drives.
Верхняя часть емкости для кристаллизации отливок в виде охлаждаемой обечайки содержит припаянную по наружной поверхности трубку водяного охлаждения.The upper part of the tank for crystallization of castings in the form of a cooled shell contains a water cooling tube soldered along the outer surface.
Внутри плавильной камеры к верхней ее части прикреплена подвеска с блоком литейных керамических форм. Указанная подвеска может представлять собой систему углеродных пластин и молибденовых прутков, внутри которых расположены литейные керамические формы, либо молибденовые прутки, проходящие через полости керамических форм.Inside the melting chamber, a suspension with a block of casting ceramic molds is attached to its upper part. The specified suspension can be a system of carbon plates and molybdenum rods, inside which are located ceramic casting molds, or molybdenum rods passing through the cavities of the ceramic molds.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами:The essence of the invention is illustrated by the following drawings:
На фигуре 1 представлена схема устройства для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой с поперечным разрезом плавильной камеры, на фигуре 2 - общий вид устройства в изометрии с разрезом в плоскости шлюзовой и плавильной камер, на фигуре 3 - схема индукционной печи с плавильным тиглем в разрезе, на фигуре 4 - общий вид индукционной печи с плавильным тиглем.Figure 1 shows a diagram of a device for producing castings with a directional and monocrystalline structure with a cross-section of the melting chamber, figure 2 is a general view of the device in isometric view with a section in the plane of the sluice and melting chambers, figure 3 is a diagram of an induction furnace with a melting crucible in section , figure 4 is a general view of an induction furnace with a melting crucible.
На фигурах обозначены следующие элементы:The figures indicate the following elements:
1. Камера вакуумная плавильная,1. Vacuum melting chamber,
2. Камера шлюзовая,2. Lock chamber,
3. Печь индукционная с плавильным тиглем (индуктор),3. Induction furnace with a melting crucible (inductor),
4. Электрическая печь подогрева форм (ППФ),4. Electric oven for preheating molds (PPF),
5. Устройство загрузочное,5. Boot device,
6. Механизм вертикального перемещения,6. Vertical movement mechanism,
7. Система вакуумная,7. The system is vacuum,
8. Блок откатной,8. Block retractable,
9. Камера кристаллизации,9. Crystallization chamber,
10. Приводы горизонтального перемещения каретки,10. Drives for horizontal movement of the carriage,
11. Каретка для закрепления подвески блоков литейных форм,11. Carriage for fixing the suspension of blocks of casting molds,
12 Привод поворота двери электропечи подогрева форм,12 Drive for turning the door of the electric mold heating furnace,
13. Кронштейн индуктора,13. Bracket for inductor,
14. Подвеска с блоками литейных форм,14. Suspension with blocks of casting molds,
15. Теплоизоляционный раздвижной экран,15. Thermal insulating sliding screen,
16. Привод секций раздвижного экрана,16. Drive of the sliding screen sections,
17. Дверь шлюзовой камеры,17. Airlock door,
18. Затвор вакуумный с поворотным направляющим рельсом,18. Vacuum shutter with rotary guide rail,
19. Механизм монтажный для установки/выемки кристаллизатора,19. Assembly mechanism for installing / removing the crystallizer,
20. Верхняя часть емкости с жидкометаллическим охладителем в виде обечайки с водяным охлаждением,20. The upper part of the tank with a liquid metal cooler in the form of a shell with water cooling,
21. Дверь ППФ,21. PPF door,
22. Нагреватель сопротивления для расплавления жидкометаллического охладителя,22. Resistance heater for melting liquid metal coolant,
23. Емкость с жидкометаллическим охладителем (например, алюминием), для кристаллизации отливок (кристаллизатор),23. Tank with a liquid metal cooler (for example, aluminum), for crystallization of castings (crystallizer),
24. Гидроподъемник,24. Hydraulic lift,
25. Термопарный ввод,25. Thermocouple input,
26. Цилиндрический патрубок,26. Cylindrical pipe,
27. Плавильный тигель,27. Melting crucible,
28. Индуктор,28. Inductor,
29. Каркас индукционной печи,29. The frame of the induction furnace,
30. Нагреватели ППФ,30. PPF heaters,
31. Литейные керамические формы.31. Foundry ceramic molds.
Работа устройства осуществляется следующим образом.The device operates as follows.
Плавильная камера (1) представляет собой водоохлаждаемый цилиндр, имеющий внутреннюю и наружную стенки. Шлюзовая камера (2) прямоугольной формы имеет вакуумный технологический затвор (18) с поворотным направляющим рельсом, закрепленным на ее наружной поверхности для загрузки и выгрузки форм с готовыми отливками. Блок откатной (8) предназначен для расположения на нем конденсаторной батареи, печных трансформаторов и крышки, которая присоединяется к плавильной камере.The melting chamber (1) is a water-cooled cylinder with inner and outer walls. The sluice chamber (2) of rectangular shape has a vacuum technological gate (18) with a rotary guide rail fixed on its outer surface for loading and unloading molds with finished castings. The retractable unit (8) is designed to accommodate a capacitor bank, furnace transformers and a cover, which is connected to the melting chamber, on it.
Наличие шлюзовой камеры (2) повышает производительность устройства и надежность работы узлов установки, поскольку операции загрузки и выгрузки форм проводятся без нарушения вакуума в плавильной камере установки.The presence of the lock chamber (2) increases the productivity of the device and the reliability of the operation of the units of the installation, since the operations of loading and unloading the molds are carried out without breaking the vacuum in the melting chamber of the installation.
На внутренней стенке в верхней части плавильной камеры (1) расположена каретка (11) с подвеской (14) блока литейных керамических форм (31). Указанная подвеска предназначена для закрепления блока форм отливаемых изделий на каретке (11), вместе с которой она перемещается в рабочее пространство электропечи ППФ (4) с помощью приводов горизонтального перемещения (10). Дверь (21) электропечи ППФ закрывается при помощи привода поворота (12).On the inner wall in the upper part of the melting chamber (1) there is a carriage (11) with a suspension (14) of the block of casting ceramic molds (31). The specified suspension is intended for fixing the block of molds of the cast products on the carriage (11), together with which it moves into the working space of the PPF electric furnace (4) by means of horizontal movement drives (10). The door (21) of the PPF electric furnace is closed by means of the swing drive (12).
В зависимости от геометрии и габаритов отливаемых изделий можно использовать подвеску (14) «открытого» типа, представляющую собой систему углеродных пластин и молибденовых прутков, внутри которых расположена литейная керамическая форма, или «закрытого» типа, представляющую собой молибденовые прутки, проходящие сквозь предусмотренные для них полости в литейной керамической форме, выполненные таким образом, чтобы предотвратить контакт указанных прутков с жидкометаллическим охладителем и с полостью отливки.Depending on the geometry and dimensions of the cast products, you can use the "open" type suspension (14), which is a system of carbon plates and molybdenum rods, inside which a ceramic casting mold is located, or a "closed" type, which is molybdenum rods passing through the cavities in the casting ceramic mold, made in such a way as to prevent the contact of these rods with the liquid metal coolant and with the casting cavity.
Нагреватели (30) печи подогрева форм имеют прямоугольную форму с соотношением длины к ширине (к расстоянию между пластинами нагревателя) 2:(1-1,2), что обеспечивает равномерное распределение температуры в поперечном сечении печи во время технологического процесса получения крупногабаритных отливок, и с соотношением высоты нагревателя к его длине 2:(1-0,7), что позволяет создавать повышенный температурный градиент на фронте кристаллизации, снижая вероятность зарождения посторонних кристаллов при литье с монокристаллической структурой, повышая дисперсность структуры отливки.Heaters (30) of the mold heating furnace have a rectangular shape with a length to width ratio (to the distance between the heater plates) 2: (1-1.2), which ensures a uniform temperature distribution in the cross section of the furnace during the technological process of obtaining large-sized castings, and with the ratio of the heater height to its length 2: (1-0.7), which makes it possible to create an increased temperature gradient at the crystallization front, reducing the likelihood of the nucleation of foreign crystals when casting with a single-crystal structure, increasing the fineness of the casting structure.
Увеличение соотношения длины к ширине более, чем 2:(1-1,2), приводит к неравномерности температурного поля на фронте кристаллизации расплава, что снижает выход годного по монокристаллической структуре. Уменьшение указанного соотношения размеров нагревателей снижает производительность установки, поскольку не позволяет получать за один технологический процесс сразу несколько крупногабаритных отливок, таких как лопатки ГТД, высокого металлургического качества, а также сужает номенклатуру отливаемых деталей.An increase in the length-to-width ratio more than 2: (1-1.2) leads to non-uniformity of the temperature field at the crystallization front of the melt, which reduces the yield of the one suitable for the single-crystal structure. A decrease in the specified ratio of the sizes of the heaters reduces the productivity of the installation, since it does not allow obtaining several large-sized castings, such as GTE blades, of high metallurgical quality, in one technological process, and also narrows the range of cast parts.
Увеличение соотношения высоты нагревателя к его длине более, чем 2:(1-0,7), приводит к уменьшению аксиального термического градиента по высоте отливки и снижению выхода годного по макроструктуре отливок, в то время как уменьшение этого соотношения менее чем 2:(1-0,7) приводит к снижению технологических возможностей установки для получения крупногабаритных отливок и сужению номенклатуры отливаемых деталей.An increase in the ratio of the heater height to its length more than 2: (1-0.7) leads to a decrease in the axial thermal gradient along the height of the casting and a decrease in the yield of castings suitable for the macrostructure, while a decrease in this ratio is less than 2: (1 -0.7) leads to a decrease in the technological capabilities of the installation for producing large-sized castings and a narrowing of the range of cast parts.
Таким образом, описанная конструкция нагревателей обеспечивает получение крупногабаритных отливок с направленной и монокристаллической структурой высокого металлургического качества, повышает выход годного, а также обеспечивает уменьшение габаритов установки при сохранении высокой производительности и широкой номенклатуры отливаемых деталей.Thus, the described design of the heaters ensures the production of large-sized castings with a directional and monocrystalline structure of high metallurgical quality, increases the yield, and also reduces the size of the installation while maintaining high productivity and a wide range of cast parts.
В приваренном к плавильной камере (1) снизу цилиндрическом патрубке (26) размещена камера кристаллизации (9) с емкостью для жидкометаллического охладителя цилиндрической формы (23). Вокруг указанной емкости расположен нагреватель сопротивления (22) для расплавления охладителя.In a cylindrical branch pipe (26) welded to the melting chamber (1) from below, there is a crystallization chamber (9) with a tank for a cylindrical liquid metal cooler (23). A resistor heater (22) is located around said container to melt the coolant.
Для увеличения функциональных возможностей (получения отливок разных габаритов и конструкции) верхняя часть емкости (23) для жидкометаллического охладителя выполнена в виде обечайки прямоугольной формы (20) высотой, составляющей 20-30% от всей высоты указанной емкости.To increase the functionality (to obtain castings of different sizes and designs), the upper part of the container (23) for the liquid metal cooler is made in the form of a rectangular shell (20) with a height of 20-30% of the entire height of the indicated container.
Наличие указанной верхней части емкости для кристаллизации отливок (20) создает повышенный осевой градиент температур при кристаллизации верхней части отливок, что обеспечивает получение более дисперсной структуры с низкой литейной пористостью.The presence of the specified upper part of the vessel for crystallization of castings (20) creates an increased axial temperature gradient during crystallization of the upper part of the castings, which provides a more dispersed structure with low casting porosity.
Вокруг верхней части емкости для жидкометаллического охладителя припаяна трубка водяного охлаждения, позволяющая повысить градиент температур при кристаллизации верхней части отливки, обеспечить структуру отливки высокого металлургического качества (с пониженной литейной пористостью и отсутствием структурных дефектов отливок). Кроме того, наличие трубки водяного охлаждения обеспечивает надежность работы оборудования, снижая вероятность перегрева верхней части кристаллизатора.A water cooling tube is soldered around the upper part of the tank for the liquid metal cooler, which makes it possible to increase the temperature gradient during crystallization of the upper part of the casting, to ensure the structure of the casting of high metallurgical quality (with reduced casting porosity and the absence of structural defects in the castings). In addition, the presence of a water cooling tube ensures reliable operation of the equipment, reducing the likelihood of overheating of the upper part of the mold.
Размещение емкости для кристаллизации отливок в плавильной камере, как в прототипе, требует использования плавильной камеры (1) больших габаритов, позволяющих вместить и печь подогрева форм (4) и емкость для кристаллизации отливок (23) одновременно, а также ввиду расположения зоны нагрева и охлаждения в одном объеме вакуумной печи снижает надежность технологического процесса получения отливок и, как следствие, снижает выход годного. Данные недостатки исключены благодаря наличию цилиндрического патрубка (26), приваренного снизу к плавильной камере (1).Placement of the vessel for crystallization of castings in the melting chamber, as in the prototype, requires the use of a melting chamber (1) of large dimensions, allowing to accommodate both the mold heating furnace (4) and the vessel for crystallization of castings (23) at the same time, as well as due to the location of the heating and cooling zone in one volume of a vacuum furnace reduces the reliability of the technological process for producing castings and, as a result, reduces the yield. These disadvantages are eliminated due to the presence of a cylindrical pipe (26) welded to the bottom of the melting chamber (1).
Перед началом процесса плавильную (1), шлюзовую камеру (2) и откатной блок (8) предварительно состыковывают и стягивают винтовыми зажимами. Дверь (17) шлюзовой камеры находится в открытом положении. Через загрузочное устройство (5) в индукционную печь (3) с плавильным тиглем (27) подают шихтовую заготовку, производят откачку воздуха из установки с помощью вакуумной системы (7), включают электрическую ППФ (4) и нагреватель сопротивления (22) для расплавления жидкометаллического охладителя для расплавления жидкометаллического охладителя. Скорость нагрева ППФ и расплавления жидкометаллического охладителя задают на компьютере шкафа управления (на рисунке не показан).Before starting the process, the melting (1), sluice chamber (2) and the retractable block (8) are pre-docked and tightened with screw clamps. The door (17) of the airlock is in the open position. Through the charging device (5), a charge blank is fed into the induction furnace (3) with a melting crucible (27), air is evacuated from the installation using a vacuum system (7), an electric PPF (4) and a resistance heater (22) are turned on to melt the liquid metal cooler for melting liquid metal cooler. The heating rate of the PPF and the melting rate of the liquid metal cooler is set on the computer of the control cabinet (not shown in the figure).
Индукционная плавильная печь (3) представляет собой каркас из стеклотекстолита прямоугольной формы (29), внутри которого установлен индуктор (катушка индуктивности из медной водоохлаждаемой трубы) (28). Внутри индуктора размещен плавильный тигель (27) для плавки мерной шихтовой заготовки жаропрочного сплава. Индукционная печь установлена на кронштейн внутри плавильной камеры (1). Поворот индукционной печи для слива металла осуществляется механизмом с регулируемым электроприводом (на чертеже не показан).The induction melting furnace (3) is a rectangular fiberglass frame (29), inside which an inductor is installed (an inductor made of a copper water-cooled pipe) (28). Inside the inductor there is a melting crucible (27) for melting a measured charge billet of a heat-resistant alloy. The induction furnace is mounted on a bracket inside the melting chamber (1). The rotation of the induction furnace for draining the metal is carried out by a mechanism with an adjustable electric drive (not shown in the drawing).
После достижения заданной температуры нагревателей ППФ и жидкометаллического охладителя включают индукционную печь (3), расплавляют шихтовую заготовку и сливают полученный расплав в форму (31).After reaching the predetermined temperature of the PPF heaters and the liquid metal cooler, the induction furnace (3) is switched on, the charge blank is melted, and the resulting melt is poured into the mold (31).
Для осуществления процесса направленной кристаллизации блок форм опускают в камеру кристаллизации (9) с помощью механизма вертикального перемещения (6). Теплоизоляционный раздвижной экран (15) между зонами нагрева и охлаждения состоит из секций, перемещающихся с помощью приводов (16), обеспечивая прилегание торцов секций к керамической форме с минимальным зазором.To carry out the process of directional crystallization, the block of molds is lowered into the crystallization chamber (9) using the vertical movement mechanism (6). The heat-insulating sliding screen (15) between the heating and cooling zones consists of sections that move with the help of drives (16), ensuring the adhesion of the ends of the sections to the ceramic mold with a minimum gap.
После окончания процесса кристаллизации ППФ (4) выключается. При понижении до заданной в программе температуры ППФ подвеска (14) с блоками литейных форм быстро поднимается в начальное положение механизмом вертикального перемещения (6). Затем открывается дверь ППФ (21) и вакуумный затвор (18). Каретка (11) с подвеской блока форм (14) выезжает в шлюзовую камеру (2). Далее закрывают дверь ППФ и вакуумный затвор, а в шлюзовую камеру напускается воздух. После открытия двери (17) шлюзовой камеры (2) из нее вынимают блок форм. Каретка (11) освобождается от залитого блока форм и загружается новым.After the end of the crystallization process, the PPF (4) is turned off. When the PPF temperature is lowered to the temperature set in the program, the suspension (14) with the blocks of casting molds quickly rises to the initial position by the vertical movement mechanism (6). Then the PPF door (21) and the vacuum seal (18) are opened. The carriage (11) with the suspension of the mold block (14) moves into the airlock (2). Next, the PPF door and the vacuum seal are closed, and air is admitted into the airlock. After opening the door (17) of the lock chamber (2), the mold block is taken out of it. The carriage (11) is released from the filled block of forms and is loaded with a new one.
Кронштейн (13) сварной конструкции индуктора (3) обеспечивает его устойчивое положение при плавлении шихтовой заготовки. Кронштейн закреплен на вращающемся валу коаксиального токоподвода, через который передается поворот на кронштейн с индукционной печью.The bracket (13) of the welded structure of the inductor (3) ensures its stable position when melting the charge blank. The bracket is fixed on the rotating shaft of the coaxial current lead, through which the rotation is transmitted to the bracket with the induction furnace.
Гидроподъемник (24) имеет опорный водоохлаждаемый стол и предназначен для подъема и опускания емкости для кристаллизации отливок (23).The hydraulic lift (24) has a supporting water-cooled table and is designed to raise and lower the tank for crystallization of castings (23).
Теплоизоляционный раздвижной экран (15) установлен над кристаллизатором и предназначен для разделения зоны нагрева и охлаждения (кристаллизации).A heat-insulating sliding screen (15) is installed above the mold and is designed to separate the heating and cooling (crystallization) zones.
Для более эффективного экранирования зоны нагрева от зоны охлаждения экран может состоять из четырех створок, перемещающихся в горизонтальной плоскости по программе изменения геометрии отливки с помощью электромеханических приводов (16).For more effective screening of the heating zone from the cooling zone, the screen can consist of four flaps moving in the horizontal plane according to the program of changing the casting geometry using electromechanical drives (16).
Монтажный механизм (19) представляющий собой манипулятор с электроприводом, предназначен для облегчения и ускорения выемки и замены емкости с жидкометаллическим охладителем (23) на новую в камере кристаллизации (9) при профилактических работах на установке.The mounting mechanism (19), which is a manipulator with an electric drive, is designed to facilitate and accelerate the removal and replacement of a container with a liquid metal cooler (23) with a new one in the crystallization chamber (9) during maintenance work at the installation.
На наружной стенке плавильной камеры на соответствующем фланце крепится термопарный ввод (25), обеспечивающий соединение термопарных проводов (W-Re), предназначенных для измерения и регистрации температурных параметров внутри плавильной камеры в контрольных точках нагревателей, формы с расплавом, кристаллизатора в процессе нагрева, литья и направленной кристаллизации.A thermocouple bushing (25) is attached to the outer wall of the melting chamber on a corresponding flange, which provides connection of thermocouple wires (W-Re) intended for measuring and recording temperature parameters inside the melting chamber at the control points of heaters, molds with melt, mold during heating, casting and directional crystallization.
Примеры осуществления.Examples of implementation.
Пример 1.Example 1.
На установке для направленной кристаллизации было получено три партии отливок рабочих лопаток 2-й и 3-ей ступеней (высотой 360 мм и 400 мм соответственно) турбины низкого давления (ТНД) газотурбинного двигателя из жаропрочного никелевого сплава ВЖЛ20. Блоки литейных керамических форм из двух лопаток изготавливали по серийной технологии выплавляемых моделей. В затравочную полость стартовой части лопаток были установлены монокристаллические затравки кристаллографической ориентации [001]. Два блок форм закрепляли на подвеске «открытого» типа и затем на каретке перемещали через шлюзовую камеру и вакуумный технологический затвор в плавильную камеру установки.Three batches of castings of the working blades of the 2nd and 3rd stages (with a height of 360 mm and 400 mm, respectively) of a low-pressure turbine (LPT) of a gas turbine engine made of VZhL20 heat-resistant nickel alloy were obtained on the installation for directional solidification. Blocks of casting ceramic molds from two blades were made according to the serial technology of lost-wax patterns. Monocrystalline seeds of crystallographic orientation [001] were installed in the seed cavity of the starting part of the blades. Two blocks of molds were fixed on an "open" type suspension and then moved on a carriage through a lock chamber and a vacuum technological gate into the melting chamber of the installation.
Перед началом процесса дверь шлюзовой камеры закрывали и производили откачку воздуха из установки с помощью вакуумной системы. Когда разрежение в плавильной камере достигло вакуума 0.665 Па (5×10-3 мм. рт.ст), включили электропечь подогрева форм и нагреватель камеры кристаллизации для расплавления жидкометаллического охладителя алюминия. Скорость нагрева ППФ и расплавления жидкометаллического охладителя (алюминия) задавали на компьютере шкафа управления.Before the start of the process, the door of the lock chamber was closed and air was evacuated from the installation using a vacuum system. When the vacuum in the melting chamber reached a vacuum of 0.665 Pa (5 × 10 -3 mm Hg), the electric furnace for heating the molds and the heater of the crystallization chamber were turned on to melt the liquid metal cooler of aluminum. The heating rate of the PPF and the melting rate of the liquid metal cooler (aluminum) were set on the computer in the control cabinet.
Мерную шихтовую заготовку сплава ВЖЛ20 весом 13 кг устанавливали в плавильный тигель емкостью 15 кг индукционной печи через загрузочное устройство. Через 1,5 часа после достижения заданной температуры нагревателей ППФ и жидкого алюминия включали индукционную печь, в тигле которой расплавляли шихтовую заготовку сплава. Жаропрочный сплав расплавляли в вакуумной индукционной печи, заливали его в формы, нагретые до температуры, превышающей температуру ликвидус сплава ВЖЛ20 (Тформы=1520-1560°С) через керамическую воронку, закрепленную на верхней пластине подвески. После этого начинали процесс направленной кристаллизации отливок путем перемещения блока форм из зоны нагрева в зону кристаллизации установки со скоростью 8 мм/мин через теплоизоляционный экран, секции которого управлялись от индивидуальных приводов, обеспечивая минимальный зазор с керамической формой до полного погружения блока лопаток в кристаллизатор.A measured charge billet of VZhL20 alloy weighing 13 kg was installed in a melting crucible with a capacity of 15 kg in an induction furnace through a charging device. In 1.5 hours after reaching the set temperature of the PPF and liquid aluminum heaters, the induction furnace was turned on, in the crucible of which the charge billet of the alloy was melted. The high-temperature alloy was melted in a vacuum induction furnace, poured into molds heated to a temperature exceeding the liquidus temperature of the VZhL20 alloy (T mold = 1520-1560 ° C) through a ceramic funnel fixed on the upper suspension plate. After that, the process of directional solidification of the castings began by moving the block of molds from the heating zone to the crystallization zone of the installation at a speed of 8 mm / min through the heat-insulating screen, the sections of which were controlled by individual drives, providing a minimum gap with the ceramic mold until the block of blades was completely immersed in the mold.
По окончании процесса кристаллизации нагреватели отключали, поднимали блоки форм с отливками из кристаллизатора при полностью раскрывшемся экране в исходное положение, где они охлаждались до температуры 900°С. Затем открывали дверь ППФ и вакуумный затвор. Каретка с подвеской блока форм перемещалась в шлюзовую камеру через вакуумный технологический затвор с поворотным направляющим рельсом. После перемещения залитых блоков технологический затвор закрывался и формы извлекали из шлюзовой камеры. Каретка освобождалась от залитого блока форм и загружалась новым блоком форм. Полученные формы охлаждали до комнатной температуры и удаляли керамическую оболочку.At the end of the crystallization process, the heaters were turned off, the blocks of molds with castings were lifted from the mold with the screen fully opened to the initial position, where they were cooled to a temperature of 900 ° C. Then the PPF door and the vacuum seal were opened. The carriage with the suspension of the block of forms moved into the airlock through a vacuum technological gate with a rotary guide rail. After moving the poured blocks, the technological gate was closed and the molds were removed from the airlock. The carriage was released from the filled block of forms and loaded with a new block of forms. The resulting molds were cooled to room temperature and the ceramic shell was removed.
После обрезки литниково-питающей системы отливки лопаток подвергали травлению в растворе соляной кислоты и перекиси водорода для визуального исследования макроструктуры.After cutting the gating-feeding system, the casting of the blades was etched in a solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide for visual examination of the macrostructure.
Четыре отливки лопаток имели монокристаллическую структуру по всей высоте, включая замок лопатки. Две лопатки из шести были отбракованы, поскольку имели направленные границы зерен в области замка. Все отливки лопаток были без структурных дефектов - струйной ликвационной полосчатости.Four blade castings had a monocrystalline structure along the entire height, including the blade lock. Two of the six paddles were discarded because they had directional grain boundaries in the castle area. All blade castings were free of structural defects - jet liquation banding.
Далее одна из лопаток была разрезана на микрошлифы для контроля микроструктуры и оценки литейной микропористости и дисперсности дендритной структуры отливок из жаропрочного сплава ВЖЛ20. Исследование структуры показало, что междендритное расстояние (λ) сплава ВЖЛ20 в отливках изменяется по всей высоте от 280 до 350 мкм, а микропористость сплава отливок лопаток составляет менее 0,1-0,2%, что соответствует требованиям технических условий на лопатки из жаропрочного сплава ВЖЛ20.Further, one of the blades was cut into microsections to control the microstructure and assess the casting microporosity and dispersity of the dendritic structure of castings from the VZhL20 heat-resistant alloy. The study of the structure showed that the interdendritic distance (λ) of the VZhL20 alloy in the castings varies over the entire height from 280 to 350 μm, and the microporosity of the alloy of the blade castings is less than 0.1-0.2%, which meets the requirements of the technical conditions for blades made of heat-resistant alloy VZhL20.
Пример 2.Example 2.
На установке для направленной кристаллизации было получено три партии отливок рабочих лопаток ГТУ из коррозионностойкого сплава ВЖМ9-ВИ высотой 550 мм.On the installation for directional solidification, three batches of castings of GTU rotor blades from the VZhM9-VI corrosion-resistant alloy with a height of 550 mm were obtained.
Блок литейных керамических форм из двух лопаток изготавливали по серийной технологии выплавляемых моделей. В область керамической формы, соответствующую стартовой части лопаток, установили монокристаллические затравки. Ввиду больших габаритов отливок блок керамических форм закрепляли на подвеске «закрытого» типа. Затем на каретке ее перемещали через шлюзовую камеру и вакуумный технологический затвор в плавильную камеру установки.A block of casting ceramic molds from two blades was made according to the serial technology of the investment models. Monocrystalline seeds were installed in the region of the ceramic mold corresponding to the starting part of the blades. Due to the large dimensions of the castings, the block of ceramic molds was fixed on a "closed" suspension. Then, on a carriage, it was moved through a lock chamber and a vacuum technological gate into the melting chamber of the installation.
Перед началом процесса дверь шлюзовой камеры закрыли, произвели откачку воздуха из установки, включили электропечь подогрева форм и нагреватель камеры кристаллизации для расплавления жидкометаллического охладителя алюминия.Before the start of the process, the door of the airlock was closed, the air was evacuated from the installation, the electric furnace for heating the molds and the heater of the crystallization chamber were turned on to melt the liquid metal cooler of aluminum.
Мерную шихтовую заготовку сплава ВЖМ9-ВИ весом 20 кг помещали в сменный плавильный тигель индукционной печи емкостью 30 кг через загрузочное устройство.Measured charge billet of VZhM9-VI alloy weighing 20 kg was placed into a replaceable melting crucible of an induction furnace with a capacity of 30 kg through a loading device.
Через 1,5 часа после достижения заданной температуры нагревателей ППФ и жидкого алюминия включали индукционную печь, в тигле которой расплавляли шихтовую заготовку сплава. Жаропрочный сплав расплавляли в вакуумной индукционной печи, заливали его в формы, нагретые до температуры, превышающей температуру ликвидус сплава ВЖМ9-ВИ (Тформы=1560-1580°С) через керамическую воронку, закрепленную на верхней пластине подвески. После этого начинали процесс направленной кристаллизации отливок путем перемещения блока форм из зоны нагрева в зону кристаллизации установки с переменной скоростью от 6 до 4 мм/мин.In 1.5 hours after reaching the set temperature of the PPF and liquid aluminum heaters, the induction furnace was turned on, in the crucible of which the charge billet of the alloy was melted. The high-temperature alloy was melted in a vacuum induction furnace, poured into molds heated to a temperature exceeding the liquidus temperature of the VZhM9-VI alloy (T mold = 1560-1580 ° C) through a ceramic funnel fixed on the upper suspension plate. After that, the process of directional solidification of the castings was started by moving the block of molds from the heating zone to the crystallization zone of the installation at a variable speed from 6 to 4 mm / min.
Блок керамических форм максимально погружали в расплав жидкого алюминия до середины высоты замка лопатки. По окончании процесса погружения нагреватели установки последовательно отключали по заданной программе, охлаждали отливки лопаток до температуры 1150°С. При этом кристаллизация верхней части замка лопатки осуществлялась в месте размещения водоохлаждаемой обечайки кристаллизатора. По окончании процесса кристаллизации нагреватели отключали, поднимали лопаточный блок в исходное положение, извлекали форму из установки и удаляли керамическую оболочку с отливок лопаток и элементов подвески «закрытого» типа.The block of ceramic molds was immersed as much as possible in the molten aluminum melt to the middle of the height of the blade lock. At the end of the immersion process, the heaters of the installation were sequentially turned off according to a preset program, and the blades were cooled to a temperature of 1150 ° C. In this case, the crystallization of the upper part of the blade lock was carried out at the location of the water-cooled shell of the crystallizer. At the end of the crystallization process, the heaters were turned off, the blade unit was raised to its original position, the mold was removed from the installation, and the ceramic shell was removed from the castings of the blades and suspension elements of the "closed" type.
После травления исследовали макроструктуру полученной серии отливок лопаток ГТУ из сплава ВЖМ9-ВИ. Отливки лопаток имели монокристаллическую структуру в пере лопаток и направленную (2-3 границы зерна) структуру в замке лопаток, что соответствует техническим условиям на лопатки из сплава ВЖМ9-ВИ. Лопатки не имели структурного дефекта - струйной ликвационной полосчатости.After etching, the macrostructure of the resulting series of castings of GTU blades made of VZhM9-VI alloy was investigated. The castings of the blades had a monocrystalline structure in the blades and a directional (2-3 grain boundaries) structure in the blade joint, which corresponds to the specifications for blades made of VZhM9-VI alloy. The blades had no structural defect - jet liquation streak.
Далее одна из лопаток была разрезана на микрошлифы для контроля микроструктуры. Исследование структуры лопатки высотой 500 мм показало, что междендритное расстояние (λ) в отливке изменяется от 290 мкм в пере лопатки до 350 мкм в замке, а микропористость отливок лопаток составляет менее 0,3%, что соответствует требованиям технических условий на лопатки из жаропрочного сплава ВЖМ9-ВИ.Then one of the blades was cut into microsections to control the microstructure. Investigation of the structure of a blade with a height of 500 mm showed that the interdendritic distance (λ) in the casting varies from 290 μm in the blade to 350 μm in the lock, and the microporosity of the blade castings is less than 0.3%, which meets the requirements of technical conditions for blades made of heat-resistant alloy VZHM9-VI.
С учетом вышесказанного ни одна из шести лопаток не была отбракована.In view of the above, none of the six blades were rejected.
Таким образом, на основании проведенных заливок партий лопаток можно заключить, что предлагаемая конструкция устройства обеспечивает получение крупногабаритных отливок лопаток (высотой до 600 мм) из жаропрочных никелевых сплавов, как с направленной, так и монокристаллической структурой высокого металлургического качества (с низкой литейной микропористостью, дисперсной структурой жаропрочного сплава отливок по всей высоте), а наличие цилиндрического патрубка для размещения кристаллизатора с алюминием, соединенного с нижней частью вакуумной плавильной камеры, позволило уменьшить габариты предлагаемого устройства.Thus, on the basis of the casting of batches of blades, it can be concluded that the proposed design of the device provides for the production of large-sized castings of blades (up to 600 mm high) from heat-resistant nickel alloys, both with directional and single-crystal structure of high metallurgical quality (with low casting microporosity, dispersed structure of heat-resistant alloy of castings along the entire height), and the presence of a cylindrical branch pipe for placing a mold with aluminum, connected to the lower part of the vacuum melting chamber, made it possible to reduce the dimensions of the proposed device.
Полученные результаты исследований макро- и микроструктуры крупногабаритных отливок лопаток из жаропрочных сплавов (только на двух лопатках имелись направленные границы зерен в области замка) свидетельствует о высоком выходе годного отливок лопаток и надежности работы литейного устройства.The obtained results of studies of the macro- and microstructure of large-sized castings of blades made of heat-resistant alloys (only two blades had directional grain boundaries in the region of the lock) indicate a high yield of suitable blade castings and the reliability of the casting device.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136002A RU2754215C1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136002A RU2754215C1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2754215C1 true RU2754215C1 (en) | 2021-08-30 |
Family
ID=77669866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136002A RU2754215C1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2754215C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2848748C1 (en) * | 2025-04-21 | 2025-10-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | System for casting into ceramic moulds using meltable models |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU880624A1 (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-15 | Предприятие П/Я Р-6930 | Plant for gas pressure die moulding |
| RU2117550C1 (en) * | 1997-09-12 | 1998-08-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Apparatus for making castings with directed and monocrystalline structure |
| RU2267380C1 (en) * | 2004-05-24 | 2006-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Apparatus for making castings with directed and monocrystalline structure |
| RU2398653C1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Device to produce casts with directed monocrystalline structure |
| CN108817357A (en) * | 2018-05-25 | 2018-11-16 | 涿州新卓立航空精密科技有限公司 | The difunctional foundry furnace of fine grain, monocrystalline and single crystal casting method and fine grain casting method |
| CN109280961A (en) * | 2018-10-12 | 2019-01-29 | 宁国市华成金研科技有限公司 | A kind of orientation furnace and single crystal casting method using asynchronous bending techniques |
-
2020
- 2020-11-02 RU RU2020136002A patent/RU2754215C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU880624A1 (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-15 | Предприятие П/Я Р-6930 | Plant for gas pressure die moulding |
| RU2117550C1 (en) * | 1997-09-12 | 1998-08-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Apparatus for making castings with directed and monocrystalline structure |
| RU2267380C1 (en) * | 2004-05-24 | 2006-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Apparatus for making castings with directed and monocrystalline structure |
| RU2398653C1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Device to produce casts with directed monocrystalline structure |
| CN108817357A (en) * | 2018-05-25 | 2018-11-16 | 涿州新卓立航空精密科技有限公司 | The difunctional foundry furnace of fine grain, monocrystalline and single crystal casting method and fine grain casting method |
| CN109280961A (en) * | 2018-10-12 | 2019-01-29 | 宁国市华成金研科技有限公司 | A kind of orientation furnace and single crystal casting method using asynchronous bending techniques |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2848748C1 (en) * | 2025-04-21 | 2025-10-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | System for casting into ceramic moulds using meltable models |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4178986A (en) | Furnace for directional solidification casting | |
| JP3919256B2 (en) | Method for producing directionally solidified castings and apparatus for carrying out this method | |
| US3895672A (en) | Integrated furnace method and apparatus for the continuous production of individual castings | |
| US6308767B1 (en) | Liquid metal bath furnace and casting method | |
| EP0968065B1 (en) | Method and apparatus for producing directionally solidified castings | |
| EP1531020B1 (en) | Method for casting a directionally solidified article | |
| DE102014113806B4 (en) | Method and device for producing DS / SC castings | |
| US3700023A (en) | Casting of directionally solidified articles | |
| US4202400A (en) | Directional solidification furnace | |
| RU2492026C1 (en) | Device to produce castings with directed and monocrystalline structure | |
| US3845808A (en) | Apparatus for casting directionally solidified articles | |
| RU2754215C1 (en) | Device for producing large-sized castings with directional and single-crystal structure | |
| JPH0225701B2 (en) | ||
| US3584676A (en) | Method for the manufacture of single crystals | |
| RU2267380C1 (en) | Apparatus for making castings with directed and monocrystalline structure | |
| EP2376244B1 (en) | Process for producing multicrystalline silicon ingots by the induction method and apparatus for carrying out the same | |
| RU2545979C1 (en) | Device to produce castings by directed crystallisation | |
| US6557618B1 (en) | Apparatus and method for producing castings with directional and single crystal structure and the article according to the method | |
| RU2623941C2 (en) | Method of obtaining large-dimensional castings from heat-resistant alloys by directed crystalization | |
| RU2814835C2 (en) | Vacuum installation for casting blade castings with directional and monocrystalline structure | |
| RU2319752C2 (en) | Method for induction melting of metal and apparatus for performing the same | |
| RU2597491C2 (en) | Device and the ceramic shell for producing castings with monocrystalline and directed structure | |
| US6715534B1 (en) | Method and apparatus for producing directionally solidified castings | |
| RU2398653C1 (en) | Device to produce casts with directed monocrystalline structure | |
| RU2152844C1 (en) | Apparatus for making castings with directed monocrystalline structure |