Устройство для литья турбинных лопаток

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН С 90 ИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического мащиностроения И Завод-ВТУЗ при производственном объединении "Ленинградский металлический завод"(56) 1. Авторское свидетельство ССС 9 869934, кл, В 22 С.7/02, 1979,2. Литейное производство, 1974,В 5, с. 3-4.( 54) ( 57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ ТУРБИННЬИ 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 ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьааения 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 гра" фнтовый наполнитель.О Изобретение относится к литьюпо выплавляеьим моделям,а именнок производству пустотелйх отливоктурбинных лопаток.Известен блок выплавляемых моделей для изготовления керамических форм, содержащий турбинные лопатки, обращенные вогнутыми поверхностями одна к другой, и размещенныймежду ними стояк Г 1 ).Однако данная конструкция не.обеспечивает получения отливок требуемых геометрических размеров. Впроцессе обжига заформованной в наполнителе формы и в особенности призаливке металлом и кристаллизации 15отливки, устаналивается неравномерность нагрева и теплоотвода со стороны выпуклой части лопатки (спинки) и вогнутой (корыта). Дополнительный разогрев корыта обеспечивается 20теплопередачей от стояка. Таким образом, при такой конструкции блокалопаток возникает существенный градиент температур, и отвод теплаосуществляется лишь со стороны спинки, поэтому в процессе кристаллизации отливки температура са стороныспинки всегда ниже, чем со стороныкоРЮта. Перепад температур вызываеткоробление керамической оболочки,что приводит к изменению геометри.ческих размеров отливки.Наиболее. близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство 35для литья турбинных лопаток, содержащее опоку с наполнителем, установленные в ней с зазором одна относительно другой керамические оболочки,имеющие конфигурации турбинных лопаток, а вогнутые поверхности оболочекразмещены навстречу одна другой иустановленные в оболочках полые стержни С 23Недостатком известного Устройст" 45ва 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 ло 5патки путем исключения коробленияоболочек.Поставленная цель достигаетсятем, что для литья турбинных лопаток,содержащем опоку с наполнителем,установленные в ней с зазором однаотносительно другой керамические оболочки, имеющие конфигурацию турбин"ной лопатки к размещенные вогнутымиповерхностями навстречу одна другой 60и установленные в оболочках полыестержни; зазор между оболочкамиограничен огнеупорной тканью с образованием замкнутого объема, заполненного жаропрочным бетоном, а в полос 65 тях стержней размещен графитовый наполнительНа 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 8Замкнутый 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 кераьвческих 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 испы41072 О 82 Составитель В. Тарасоведактор Н.Воловик Техред,д.мартяшова КорректорЮ.Макарен аз 25 б/8. Тираж 775 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., ПодпР е 4/5 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна,тывакцего изменение своих размеровпри нагревании,Технико-экономический эффект за- ключается 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.