航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
7期
2072-2080
,共9页
刘涛%鲁中良%苗恺%李涤尘
劉濤%魯中良%苗愷%李滌塵
류도%로중량%묘개%리조진
涡轮%整体式陶瓷铸型%氧化铝基陶瓷%高温强度%浸渍强化
渦輪%整體式陶瓷鑄型%氧化鋁基陶瓷%高溫彊度%浸漬彊化
와륜%정체식도자주형%양화려기도자%고온강도%침지강화
turbines%integral ceramic mold%alumina-based ceramic%high-temperature strength%impregnating strengthen
针对航空空心叶片氧化铝基陶瓷铸型高温性能较差的问题,研究了不同浸渍材料对氧化铝基陶瓷铸型高温性能的影响规律.结果表明:未经强化处理的陶瓷铸型力学性能较差,高温(1 500℃)强度不足0.5 MPa,室温(20℃)强度不足10MPa.经硅溶胶、硅酸乙酯水解液、YCl3溶液以及MgCl2溶液4种不同浸渍液强化处理后陶瓷铸型力学性能有不同程度的提高,其中YCl13溶液以及MgCl2溶液强化效果不理想,陶瓷铸型力学性能没有明显改善,且MgCl2溶液浸渍强化后陶瓷铸型存在较大的体积膨胀,不能满足使用要求;硅溶胶、硅酸乙酯水解液浸渍强化可显著改善陶瓷铸型的高温性能,硅溶胶强化处理后,陶瓷铸型1 500℃高温强度可达10MPa左右,满足空心涡轮叶片定向凝固过程中对铸型高温强度的要求.通过复合浸渍的方法制造了一体化陶瓷铸型并成功浇铸了空心涡轮叶片.
針對航空空心葉片氧化鋁基陶瓷鑄型高溫性能較差的問題,研究瞭不同浸漬材料對氧化鋁基陶瓷鑄型高溫性能的影響規律.結果錶明:未經彊化處理的陶瓷鑄型力學性能較差,高溫(1 500℃)彊度不足0.5 MPa,室溫(20℃)彊度不足10MPa.經硅溶膠、硅痠乙酯水解液、YCl3溶液以及MgCl2溶液4種不同浸漬液彊化處理後陶瓷鑄型力學性能有不同程度的提高,其中YCl13溶液以及MgCl2溶液彊化效果不理想,陶瓷鑄型力學性能沒有明顯改善,且MgCl2溶液浸漬彊化後陶瓷鑄型存在較大的體積膨脹,不能滿足使用要求;硅溶膠、硅痠乙酯水解液浸漬彊化可顯著改善陶瓷鑄型的高溫性能,硅溶膠彊化處理後,陶瓷鑄型1 500℃高溫彊度可達10MPa左右,滿足空心渦輪葉片定嚮凝固過程中對鑄型高溫彊度的要求.通過複閤浸漬的方法製造瞭一體化陶瓷鑄型併成功澆鑄瞭空心渦輪葉片.
침대항공공심협편양화려기도자주형고온성능교차적문제,연구료불동침지재료대양화려기도자주형고온성능적영향규률.결과표명:미경강화처리적도자주형역학성능교차,고온(1 500℃)강도불족0.5 MPa,실온(20℃)강도불족10MPa.경규용효、규산을지수해액、YCl3용액이급MgCl2용액4충불동침지액강화처리후도자주형역학성능유불동정도적제고,기중YCl13용액이급MgCl2용액강화효과불이상,도자주형역학성능몰유명현개선,차MgCl2용액침지강화후도자주형존재교대적체적팽창,불능만족사용요구;규용효、규산을지수해액침지강화가현저개선도자주형적고온성능,규용효강화처리후,도자주형1 500℃고온강도가체10MPa좌우,만족공심와륜협편정향응고과정중대주형고온강도적요구.통과복합침지적방법제조료일체화도자주형병성공요주료공심와륜협편.
