細晶鑄造真空爐及其應用

細晶鑄造真空爐及其應用

細晶鑄造的主要目的是提高鑄件的低周疲勞性能。細晶鑄造的工藝方法一般可分為三種：控制參數法，動力學法和化學法。其中動力學法主要包括電磁攪拌法、超聲波法和機械破碎法。在這幾種細晶鑄造工藝方法中，化學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現起來設備復雜昂貴；控制參數法對型殼溫度和澆注溫度的控制要求過嚴，且澆注過程中容易卷入夾雜；機械破碎法有美國ＨＯＷＭＥＴ公司已研究成功的專利技術Ｇｒａｉｎｅｘ工藝。國外早在７０年代就開展了高溫合金細晶鑄造工藝的研究，并將高溫合金細晶鑄件大量應用到航空航天發動機上。北京航空材料研究院于１９９３年建立了我國第一臺鑄型攪動細晶鑄造真空爐，同時開展了鑄型攪動細晶鑄造工藝的研究。本文根據作者多年的實際工作經驗，闡述了細晶鑄造真空爐的工藝原理、構成及應用。細晶爐鑄型攪動工藝原理鑄型攪動就是讓鑄型沿軸線方向振動，通過鑄型的振動產生剪切作用，機械破碎在金屬凝固時已形成的枝晶，使這些破碎的枝晶分布于整個熔體中成為有效的結晶核心，從而達到細化鑄件晶粒的目的。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定的細晶整體渦輪和回轉體鑄件。