細(xì)晶鑄造真空爐及其應(yīng)用

細(xì)晶鑄造真空爐及其應(yīng)用

細(xì)晶鑄造的主要目的是提高鑄件的低周疲勞性能。細(xì)晶鑄造的工藝方法一般可分為三種：控制參數(shù)法，動(dòng)力學(xué)法和化學(xué)法。其中動(dòng)力學(xué)法主要包括電磁攪拌法、超聲波法和機(jī)械破碎法。在這幾種細(xì)晶鑄造工藝方法中，化學(xué)法容易引起鑄件夾雜；電磁攪拌法和超聲波法在真空爐里實(shí)現(xiàn)起來(lái)設(shè)備復(fù)雜昂貴；控制參數(shù)法對(duì)型殼溫度和澆注溫度的控制要求過(guò)嚴(yán)，且澆注過(guò)程中容易卷入夾雜；機(jī)械破碎法有美國(guó)ＨＯＷＭＥＴ公司已研究成功的專利技術(shù)Ｇｒａｉｎｅｘ工藝。國(guó)外早在７０年代就開(kāi)展了高溫合金細(xì)晶鑄造工藝的研究，并將高溫合金細(xì)晶鑄件大量應(yīng)用到航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)上。北京航空材料研究院于１９９３年建立了我國(guó)第一臺(tái)鑄型攪動(dòng)細(xì)晶鑄造真空爐，同時(shí)開(kāi)展了鑄型攪動(dòng)細(xì)晶鑄造工藝的研究。本文根據(jù)作者多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了細(xì)晶鑄造真空爐的工藝原理、構(gòu)成及應(yīng)用。細(xì)晶爐鑄型攪動(dòng)工藝原理鑄型攪動(dòng)就是讓鑄型沿軸線方向振動(dòng)，通過(guò)鑄型的振動(dòng)產(chǎn)生剪切作用，機(jī)械破碎在金屬凝固時(shí)已形成的枝晶，使這些破碎的枝晶分布于整個(gè)熔體中成為有效的結(jié)晶核心，從而達(dá)到細(xì)化鑄件晶粒的目的。該工藝在高的型殼溫度和澆注溫度下，可獲得純凈度高且性能穩(wěn)定的細(xì)晶整體渦輪和回轉(zhuǎn)體鑄件。