本發(fā)明屬于高溫合金熔模精密鑄造，具體涉及一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)及單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片。

背景技術(shù)：

1、為了滿足航空發(fā)動機(jī)不斷提高的推力和工作溫度的需求，鎳基高溫合金仍是葉片的首選材料。但高溫合金的承溫能力不超過1150℃，而渦輪進(jìn)口的燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)1500℃以上。而導(dǎo)向葉片是發(fā)動機(jī)內(nèi)核心部件之一，為提高葉片使用壽命，導(dǎo)向葉片采用單晶制備工藝制備成單晶導(dǎo)向葉片。研制初期單晶導(dǎo)向葉片制備方法葉身和兩側(cè)緣板分體鑄造，然后通過機(jī)加工保證裝配精度，最終通過釬焊的方法進(jìn)行組焊。但是這種制備方法的弊端是葉身與緣板連接處的焊縫為薄弱環(huán)節(jié)，在經(jīng)過復(fù)雜應(yīng)力和高溫使用后容易開裂。

2、目前國內(nèi)研制的單晶導(dǎo)向葉片已經(jīng)實現(xiàn)葉身和緣板整體鑄造，并進(jìn)入量產(chǎn)階段。但是單聯(lián)導(dǎo)向葉片經(jīng)過加工后最終需組焊成雙聯(lián)導(dǎo)向葉片再進(jìn)行裝配，存在焊縫的薄弱環(huán)節(jié)。因此，單晶雙聯(lián)整鑄渦輪導(dǎo)向葉片成為了未來航空發(fā)動機(jī)發(fā)展趨勢。

3、相比單聯(lián)導(dǎo)向葉片，大型發(fā)動機(jī)的單晶渦輪導(dǎo)向葉片雙聯(lián)體結(jié)構(gòu)增大了緣板三維方向的尺寸，如緣板主體的橫截面寬度增大近一倍，此時單晶組織沿緣板主體生長過程中易產(chǎn)生局部枝晶斷裂而重新形成一個晶粒進(jìn)行獨立生長，即形成與原有單晶組織生長方向不一致的雜晶，使緣板中的雜晶比例較高，從而降低導(dǎo)向葉片的單晶成品率。另外，為了方便單晶雙聯(lián)整鑄渦輪導(dǎo)向葉片與發(fā)動機(jī)內(nèi)壁進(jìn)行連接固定，在緣板主體外側(cè)設(shè)有多個安裝平臺，其處于緣板的最外側(cè)，單晶生長過程隨著合金液溫度降低，緣板安裝平臺邊角位置首先降低到凝固點，如在緣板主體的單晶組織未及時過渡到安裝平臺邊角處，導(dǎo)致安裝平臺邊角處提前凝固重新形成晶粒進(jìn)行單獨生長，其單晶生長方向與緣板主體的單晶生長方向存在角度差異形成雜晶缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)及單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片，主要目的在于降低單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片緣板的雜晶。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)，所述蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)包括：

3、葉片蠟?zāi)＃核鋈~片蠟?zāi)０ㄏ鄬υO(shè)置的第一緣板和第二緣板；

4、引晶澆道蠟?zāi)＃核鲆驳老災(zāi)０ㄏ鄬υO(shè)置的第一引晶道和第二引晶道；

5、其中，所述第一引晶道上的第一端的端面與所述第一緣板的第一側(cè)面連接；其中，所述第一引晶道上的第一端的端面和所述第一緣板的第一側(cè)面呈設(shè)定角度α；其中，α為45～60°；

6、所述第二引晶道上的第一端的端面與所述第二緣板的第一側(cè)面連接；其中，所述第二引晶道上的第一端的端面和所述第二緣板的第一側(cè)面呈設(shè)定角度α；其中，α為45～60°。

7、進(jìn)一步的，所述第一引晶道上的第一端的端面與水平面平行；所述第二引晶道上的第一端的端面與水平面平行。

8、進(jìn)一步的，所述第一引晶道具有第二端；其中，所述第一引晶道的第二端與第一端相對設(shè)置；

9、所述第二引晶道具有第二端；其中，所述第二引晶道的第二端與第一端相對設(shè)置；

10、所述第一引晶道的第二端與第二引晶道的第二端連接，以使所述第一引晶道和第二引晶道組合形成v型的引晶澆道；

11、優(yōu)選的，所述v型的引晶澆道的開口角度β為60°～90°。

12、進(jìn)一步的，所述v型的引晶澆道通過模具壓制成型得到；

13、優(yōu)選的，所述壓制成型的參數(shù)如下：壓力為1.5～3.0mpa；溫度為60～80℃；保壓時間為15～30s。

14、進(jìn)一步的，所述葉片蠟?zāi)＿€包括葉片主體蠟?zāi)?；所述第一緣板具有相背設(shè)置的第一板面和第二板面；所述第二緣板具有相背設(shè)置的第一板面和第二板面；

15、其中，所述葉片主體蠟?zāi)５囊欢伺c所述第一緣板的第一板面連接，所述葉片主體蠟?zāi)５牧硪欢伺c所述第二緣板的第一板面連接；

16、優(yōu)選的，所述第一緣板的第一側(cè)面為所述第一緣板的第一端的端面；所述第二緣板的第一側(cè)面為所述第二緣板的第一端的端面；

17、優(yōu)選的，所述第一引晶道上的第一端的端面與所述第一緣板的第一側(cè)面的邊角處連接；所述第二引晶道上的第一端的端面與所述第二緣板的第一側(cè)面的邊角處連接。

18、進(jìn)一步的，所述葉片蠟?zāi)＿€包括第一安裝部和第二安裝部；

19、所述第一安裝部設(shè)置于所述第一緣板的第二板面上；所述第二安裝部設(shè)置于所述第二緣板的第二板面上；所述第一安裝部和第二安裝部用于與發(fā)動機(jī)的內(nèi)壁連接。

20、進(jìn)一步的，所述第一安裝部上設(shè)有第一引晶片；所述第一引晶片與第一引晶道的第一端連接；所述第二安裝部上設(shè)有第二引晶片；所述第二引晶片與第二引晶道的第一端連接；

21、優(yōu)選的，所述第一引晶片和第二引晶片均通過模具壓制成型得到；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述壓制成型的參數(shù)如下：壓力為1.5～3.0mpa；溫度為60～80℃；保壓時間為15～30s。

22、進(jìn)一步的，所述第一安裝部為具有設(shè)定寬度a的第一平臺；所述第一引晶片的寬度b大于等于所述第一平臺的設(shè)定寬度a；

23、優(yōu)選的，所述第一平臺的橫截面為矩形；所述第一引晶片的橫截面為三角形，且三角形的其中兩條邊分別與第一安裝部的一條邊和第一緣板遠(yuǎn)離葉片的側(cè)邊貼合連接。

24、進(jìn)一步的，所述第二安裝部為具有設(shè)定寬度a的第二平臺；所述第二引晶片的寬度b大于等于所述第二平臺的設(shè)定寬度a；

25、優(yōu)選的，所述第二平臺的橫截面為矩形；所述第二引晶片的橫截面為三角形，且三角形的其中兩條邊分別與第二安裝部的一條邊和第二緣板遠(yuǎn)離葉片的側(cè)邊貼合連接。

26、另一方面，本發(fā)明提供一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片，所述單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片中的緣板雜晶比例低于20％；

27、優(yōu)選的，所述單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片采用上述任一項所述的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)澆注得到。

28、本發(fā)明提供的一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)及單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片具有如下有益效果：

29、1.一方面，本發(fā)明提供一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)，蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)包括：葉片蠟?zāi)＃喝~片蠟?zāi)０ㄏ鄬υO(shè)置的第一緣板和第二緣板；引晶澆道蠟?zāi)＃阂驳老災(zāi)０ㄏ鄬υO(shè)置的第一引晶道和第二引晶道；其中，第一引晶道上的第一端的端面與第一緣板的第一側(cè)面連接；其中，第一引晶道上的第一端的端面和第一緣板的第一側(cè)面呈設(shè)定角度α；其中，α為45～60°；第二引晶道上的第一端的端面與第二緣板的第一側(cè)面連接；其中，第二引晶道上的第一端的端面和第二緣板的第一側(cè)面呈設(shè)定角度α；其中，α為45～60°；需要說明的是：當(dāng)緣板的第一側(cè)面與對應(yīng)引晶道的第一端的端面的夾角α為45°～60°時，緣板主體的橫截面積更小，而根據(jù)單晶生長特性橫截面積越小越有利于晶體的生長，即單晶生長路徑更窄，不易產(chǎn)生雜晶，從而有利于避免緣板主體中形成雜晶。

30、2.進(jìn)一步的，本發(fā)明通過在安裝部(第一安裝部和第二安裝部)的邊角處設(shè)置引晶片(第一引晶片和第二引晶片)，有利于控制緣板安裝部的邊角處的雜晶缺陷，具體的，引晶片具有一定的蓄熱能力，其內(nèi)的金屬液溫度可補(bǔ)償安裝部邊角處，防止邊角處提前遇冷形成獨立晶粒；另外，單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片在單晶生長過程中單晶組織經(jīng)過第一引晶道和第二引晶道過渡到第一引晶片和第二引晶片，將引晶片的橫截面設(shè)置為三角形，面積最小，單晶組織更有利于通過第一引晶片和第二引晶片過渡到第一安裝部和第二安裝部的邊角處。

31、3.另一方面，本發(fā)明提供一種單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片，其采用上述蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)澆注得到，其中緣板雜晶的比例低于20％，提高了單晶雙聯(lián)導(dǎo)向葉片鑄件成品率。