Устройство для литья турбинных лопаток

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

3(59 2 С 9 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3545776/22-02 (22 ) 28.01.83 (46) 15.02.84 Бюл В 6 (72) Г.И.Слепнев, Г.A.Êàïëóíîâñêèé, В.В.Мороэов, В.Н .Иутилов и Р,Л.Мар. карян 71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического мащиностроения И Завод-ВТУЗ при производственном объединении "Ленинградский металлический завод" (53) 621.74.045(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 869934, кл В 22 С.7/02, 1979 °, 2. Литейное производство, 1974, В 5, с. 3-4.

„„Я0„„1072982 А (54)(57)УСТРОЙСЯ ВО ДЛЯ ЛИТЬЯ 1УРБИННЬИ

ЛОПАТОК, содержащее опоку с наполнителем, установленные в ней с зазором одна относительно другой керамические оболочки, имекщие конфигурацию турбинной лопатки и размещенные вогнутыми поверхностями настречу одна другой, и установленные в оболочках полые стержни, о т.л и и а ю щ е ес я тем, что, с целью повьвжния

-точности геометрического профиля лопатки за счет исключения коробления оболочек, зазор между оболочками ограничен огнеупорной тканью с образованием замкнутого объема, заполненного жаропрочным бетоном, а в полостях стержней размещен графнтовый наполнитель.

1072982! р

Изобретение относится к литью по выплавляемям моделям,а именно к производству пустотелйх отливок турбинных лопаток.

Известен блок выплавляемых моделей для изготовления керамических форм, содержащий турбинные лопатки, обращенные вогнутыми поверхностями одна к другой, и размещенный между ними стояк: Г1 1.

Однако данная конструкция не. обеспечивает получения отливок требуемых геометрических размеров. В процессе обжига заформованной в наполнителе формы и в особенности при заливке металлом и кристаллизации 15 отливки, устаналивается неравномерность нагрева и теплоотвода со стороны выпуклой части лопатки (спин ки) и вогнутой (корыта). Дополнительный разогрев корыта обеспечивается 2щ теплопередачей от стояка. Таким образом, при такой конструкции блока лопаток возникает существенный градиент температур, и отвод тепла осуществляется лишь со стороны спин- 75 ки, поэтому в процессе кристаллиза ции отливки температура са стороны спинки всегда ниже, чем со стороны коРЮта. Перепад температур вызывает коробление керамической оболочки, что приводит к изменению геометри« ческих размеров отливки.

Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 3S для литья турбинных лопаток, содержащее опоку с наполнителем, установленные в ней с зазором одна относи тельно другой керамические оболочки, имеющие конфигурации турбинных лопа- 40 ток, а вогнутые поверхности оболочек размещены навстречу одна другой и установленные в оболочках полые стержни С23

Недостатком известного устройст- 45 ва является перегрев оболочки со стороны корыта, что приводит к разогреву стержня со стороны корыта и создает условиях для его коробления.

Цель изобретения — повышение точности геометрического профиля ло5 патки путем исключения коробления оболочек.

Поставленная цель достигается тем, что для литья турбинных лопаток, содержащем опоку с наполнителем, установленные в ней с зазором одна относительно другой керамические оболочки, имеющие конфигурацию турбинной лопатки к размещенные вогнутыми поверхностями навстречу одна другой 6О и установленные в оболочках полые стержни, зазор между оболочками ограничен огнеупорной тканью с образованием замкнутого объема, заполнен ного жаропрочным бетоном, а в полос» 65 тях стержней размещен графитовый наполнитель °

На фиг. 1 изображено устройство, поперечный- разрез, на фнг. 2 и 3 керамический стержень, используемый для изготовления пустотелой охлажда-, емой турбинной лопатки, две проекции.Устройство для литья турбинных лопаток содержит керамические оболочки 1 лопаток, установленные одна навстречу другой вогнутыми частями (корытами ) в опоке 2, заполненной наполнителем Э, керамический стержень 4, состоящий из массивной части 5 и тонкой части 6. Массивная часть 5 стержня 4 выполнена полой, причем полость заполнена графитовым наполнителем 7. Керамические оболочки 1 турбинных лопаток соединены огнеупорной тканью 8 ° Замкнутый объем 9, ограниченный вогнутыми поверхностями керамических оболочек 1 и огнеупорной тканью 8, заполнен жаропрочным бетоном.

В случае выполнения блока форм со стояком жаропрочным бетоном заполняется пространство, ограниченное вогнутыми поверхностями керамических оболочек 1, огнеупорной тканью 9 и внешней поверхностью стояка.

При формовке перед обжигом полость стержня заполняют графитовой крошкой с размером зерен разного гранулометрического состава от 0,5 до 3,0 мм, производят уплотнение крошки. При обжиге стержней, имеющих практически равную толщину, происходит спекание керамического материала вначале с наружных слоев, а потом за счет теплопередачи осуществляется обжиг стержня изнутри за счет графита, имеющего очень высокую теплопроводность. Затем изготовленные стержни 4 устанавливают в оболочки 1. Керамические оболочки 1 лопаток обвязывают огнеупорной тканью 8 и устанавливают в опоиу 2, пространство 9, ограниченное вогнутыми поверхностями керамических оболочек 1 лопаток и огнеупорной тканью 8, заливают жаропрочным бетоном. Далее заполняют опоку 2 наполнителем 3 с целью стабилизации ее положения, после чего обжигают. При .обжиге происходит эатвердевание бетона.

При этом исключается воздействие тепла, излучаемого оболочками 1 со стороны их вогнутой части, устраняются дополнительный разогрев от стояка (при наличии его } залитого металлом, и кроме того, происходит стабилизация керамической оболочки 1 со стороны вогнутой части эа счет жесткой фиксации ее бетоном.

Не наблюдается раздутия или сжатия ° оболочек под действием тепла и воздействия наполнителя 3, также испы

1072982

Составитель В. Тарасов

Техред, Л. Мартяшова КоРРектоР Ю. Макаренко

Редактор Н.Воловик

Заказ 25б/8. ТиРаж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4.тывакцего изменение своих размеров при нагревании.

Технико-зкономический эффект заключается в том, что .благодаря заполнению жаропрочным бетоном замкнутого объема, ограниченного керамическими оболочками лопаток и огнеупорной тканью, при заливке оболочек металлом достигается равномерное .прогревание керамических оболочек. .При этом, благодаря заполнению полости стержня графитовым наполнителем, под действием высоких температур металла керамический стержень прогревается также равномерно во всех сечениях и по длине, так как графит, обладая высокой теплопроводностью, после заливки блока форм металлом прогревает стержень изнутри. Равномерное прогревание керамических оболсчек и установленных .в них стержней исключает коробление как самих кера о мических оболочек, так и стержней, поэтому размеры отливок лопаток, изготовленных в устройстве для литья турбинных лопаток соответствует заданным размерам.