燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為980°C，保溫時間為4小時，爐冷至室溫并進行清洗；將模殼放置在定向爐內，上區(qū)預熱到1550°C，下區(qū)預熱到1480°C，將合金在熔煉爐內熔化并澆注，合金為定向或單晶鎳基高溫合金，澆注完畢后開始定向凝固生長，拉速為6毫米/分鐘，拉制完畢后隨爐冷卻，然后取出清殼。將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，采用NaOH的水溶液脫除，堿濃度為38% (質量比)，溫度為190°C，壓力為0.5MPa，脫除時間30小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為1% ;最后對葉片采用水清洗，烘干。經(jīng)取樣剖面檢測，葉片表面錫層完全去除。
[0012]
實施例4
采用精密鑄造工藝制備葉片模殼，面層涂料采用剛玉粉(320目)與硅溶膠溶液配制，粉液比為3.3: 1，第一層涂料后在室溫條件下進行干燥，干燥時間8小時；第二層涂料后撒砂，撒砂料為80目剛玉砂，干燥時間4小時；第三層涂料后撒砂材料為60目剛玉砂，干燥時間為4小時；第四層涂料后撒砂材料為24目剛玉砂，干燥時間為6小時；第五-第七層為涂料后撒砂材料為24目剛玉砂，干燥時間為6小時，最后封漿層采用面層涂料，干燥時間為6小時；采用蒸汽法脫除蠟模，蒸汽溫度為160°C，時間為15分鐘；模殼脫蠟后將模殼放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為1000°C，保溫時間為4小時，爐冷至室溫并進行清洗；將模殼放置在定向爐內，上區(qū)預熱到1500°C，下區(qū)預熱到1500°C，將合金在熔煉爐內熔化并澆注，合金為定向或單晶鎳基高溫合金，澆注完畢后開始定向凝固生長，拉速為9毫米/分鐘，拉制完畢后隨爐冷卻，然后取出清殼。將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，采用NaOH的水溶液脫除，堿濃度為28% (質量比)，溫度為200°C，壓力為0.6MPa，脫除時間20小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為3% ;最后對葉片采用水清洗，烘干。經(jīng)取樣剖面檢測，葉片表面錫層完全去除。
[0013]
實施例5:
采用精密鑄造工藝制備葉片模殼，面層涂料采用剛玉粉(350目)與硅溶膠溶液配制，粉液比為3.3: 1，第一層涂料后在室溫條件下進行干燥，干燥時間6小時；第二層涂料后撒砂，撒砂料為60目剛玉砂，干燥時間6小時；第三層涂料后撒砂材料為60目剛玉砂，干燥時間為6小時；第四層涂料后撒砂材料為24目剛玉砂，干燥時間為6小時；第五-第七層為涂料后撒砂材料為24目剛玉砂，干燥時間為6小時，最后封漿層采用面層涂料，干燥時間為6小時；采用蒸汽法脫除蠟模，蒸汽溫度為160°C，時間為18分鐘；模殼脫蠟后將模殼放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為1000°C，保溫時間為2小時，爐冷至室溫并進行清洗；將模殼放置在定向爐內，上區(qū)預熱到1450°C，下區(qū)預熱到1510°C，將合金在熔煉爐內熔化并澆注，合金為定向或單晶鎳基高溫合金，澆注完畢后開始定向凝固生長，拉速為10毫米/分鐘，拉制完畢后隨爐冷卻，然后取出清殼。將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，采用NaOH的水溶液脫除，堿濃度為26% (質量比)，溫度為120°C，壓力為0.6MPa，脫除時間2小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為10% ;最后對葉片采用水清洗，烘干。經(jīng)取樣剖面檢測，葉片表面錫層完全去除。
[0014]
實施例6:
采用精密鑄造工藝制備葉片模殼，面層涂料采用剛玉粉(400目)與硅溶膠溶液配制，粉液比為3.5: 1，第一層涂料后在室溫條件下進行干燥，干燥時間4小時；第二層涂料后撒砂，撒砂料為80目剛玉砂，干燥時間4小時；第三層涂料后撒砂材料為32目剛玉砂，干燥時間為4小時；第四層涂料后撒砂材料為24目剛玉砂，干燥時間為4小時；第五-第七層為涂料后撒砂材料為16目剛玉砂，干燥時間為4小時，最后封漿層采用面層涂料，干燥時間為2小時；采用蒸汽法脫除蠟模，蒸汽溫度為170°C，時間為10分鐘；模殼脫蠟后將模殼放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為850°C，保溫時間為2小時，爐冷至室溫并進行清洗；將模殼放置在定向爐內，上區(qū)預熱到1500°C，下區(qū)預熱到1480°C，將合金在熔煉爐內熔化并澆注，合金為定向或單晶鎳基高溫合金，澆注完畢后開始定向凝固生長，拉速為3毫米/分鐘，拉制完畢后隨爐冷卻，然后取出清殼。將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，采用Κ0Η的水溶液脫除，堿濃度為25% (質量比)，溫度為150°C，壓力為0.3MPa，脫除時間50小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為4% ;最后對葉片采用水清洗，烘干。經(jīng)取樣剖面檢測，葉片表面錫層完全去除。
【主權項】
1.液態(tài)金屬冷卻定向凝固葉片表面除錫方法，其特征在于:工藝路線如下:(1)、采用精密鑄造工藝制備葉片模殼，利用液態(tài)Sn冷卻定向凝固技術制備定向柱晶或單晶葉片；(2)、對葉片模殼進行清理；(3)、將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，注入堿液，在一定溫度和壓力下進行除錫；(4)、對除錫后的葉片表面采用酸溶液進行中和及清洗，最后烘干，得到表面無錫的葉片。2.根據(jù)權利要求1所述的液態(tài)金屬冷卻定向凝固葉片表面除錫方法，其特征在于: 葉片模殼的制備工藝如下:面層涂料采用320-400目剛玉粉與硅溶膠溶液配制，粉液比(質量比)為3-3.5:1,第一層涂料后在室溫條件下進行干燥，干燥時間4-8小時；第二層涂料后撒砂，撒砂料為60-80目剛玉砂，干燥時間4-8小時；第三層涂料后撒砂材料為32-60目剛玉砂，干燥時間為4-8小時；第四層涂料后撒砂材料為24-32目剛玉砂，干燥時間為4-8小時；第五-第七層為涂料后撒砂材料為16-24目剛玉砂，干燥時間為4-8小時，最后封漿層采用面層涂料，干燥時間為2-8小時； 采用蒸汽法脫除蠟模，蒸汽溫度為150°C _170°C，時間為10-20分鐘； 模殼脫蠟后將模殼放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度為850-1200 °C，保溫時間為2-6小時，爐冷至室溫并進行清洗； 將模殼放置在定向爐內，上區(qū)預熱到1450-1550°C，下區(qū)預熱到1480-1550°C，將合金在熔煉爐內熔化，澆注完畢后開始拉單晶，拉速為3-12毫米/分鐘，拉制完畢后隨爐冷卻，然后取出清殼； 將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，采用NaOH或K0H的水溶液脫除，堿濃度為25-40%(質量比)，溫度為120°C _280°C，壓力為0.3-lMPa，脫除時間2_50小時；葉片上殘余堿液采用鹽酸水溶液進行中和，鹽酸溶液濃度為1-10% ;最后對葉片采用水清洗，烘干。3.根據(jù)權利要求2所述的液態(tài)金屬冷卻定向凝固葉片表面除錫方法，其特征在于:定向凝固葉片的材質為定向或單晶鎳基高溫合金。
【專利摘要】液態(tài)金屬冷卻定向凝固葉片表面除錫方法，工藝路線如下：（1）、采用精密鑄造工藝制備葉片模殼，利用液態(tài)Sn冷卻定向凝固技術制備定向柱晶或單晶葉片；（2）、對葉片模殼進行清理；（3）、將清殼后的葉片放入高壓脫芯釜中，注入堿液，在一定溫度和壓力下進行除錫；（4）、對除錫后的葉片表面采用酸溶液進行中和及清洗，最后烘干，得到表面無錫的葉片。其基于高溫合金不與堿液反應，錫與堿液反應生成可溶解于水的鹽的原理而去除葉片表面的錫，達到葉片表面去錫的目的。
【IPC分類】B22D29/00, B22C9/04, B22D31/00
【公開號】CN105364001
【申請?zhí)枴緾N201510665070
【發(fā)明人】毛萍莉, 姜衛(wèi)國
【申請人】沈陽工業(yè)大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月16日