一种燃气轮机涡轮导叶片及其精铸工艺，它涉及一种导叶片及其工艺方法。本发明为了解决现有加工技术中存在的加工效率低、废品率高的问题。本发明一种燃气轮机涡轮导叶片，其包括至少两叶片主体、上缘板、下缘板和喉道；上缘板和下缘板分别位于叶片主体的两端，相邻两叶片主体设有喉道；其制备方法为：步骤一：制模：在压蜡机上，选用中温蜡料，按所需的燃气轮机涡轮导叶片的形状进行压制，制得的蜡模保压20-30s后取出，然后修正蜡模使其无缺陷，再对蜡模进行浇冒口的组装。本发明用于燃气轮机涡轮导叶片的制造。
1.一种燃气轮机涡轮导叶片的精铸工艺，其特征在于，具体步骤为：
步骤一：制模：在压蜡机上，选用中温蜡料，按所需的燃气轮机涡轮导叶片的压型进行压制，制得的蜡模保压20-30s后取出，然后修正蜡模使其无缺陷，再对蜡模进行浇冒口的组装；
步骤二：制壳：在步骤一得到的蜡模外表面，硅溶胶粘结剂制作型壳，型壳的第一层及第二层的粉料为细化剂，第三层采用莫来石砂粉制作成高强度耐火涂层，然后对型壳进行风干，直到型壳达到规定的强度后，采用蒸汽进行脱蜡，脱蜡温度为140-160℃、压力为
步骤三：真空冶熔炼浇注：在步骤二所述的型壳外包裹保温毡，然后进行焙烧，焙烧温度为850-950℃，之后采用真空感应铸造炉分别进行真空冶炼和真空浇注，得到所需铸件，浇注完成后，将得到的铸件在真空状态下保持10-15分钟后取出，放于保温箱中进行冷却；
步骤四：真空热处理：对步骤三中得到的铸件进行奥氏体化处理，奥氏体化温度为
1160-1180℃，然后保温3-5小时，之后吹氩气进行冷却；然后进行第一次时效处理，第一次时效处理的温度为1000-1100℃，保温时间3-5小时，之后进行吹氩气冷却；然后进行第二次时效处理，第二次时效处理的温度为800-950℃，保温时间为15-17小时，再进行吹氩气冷却后得到所述的燃气轮机涡轮导叶片；
制得的燃气轮机涡轮导叶片的高温力学性能：抗拉强度：900℃情况下，抗拉强度不小于460MPa；延伸率：不小于7％；持久强度：900℃情况下，拉应力不小于210MPa，时间不小于
100h；低倍晶粒度：叶片主体1的排气边处不大于2.82mm，其他部位不大于5.64mm。
2.一种如权利要求1所述的燃气轮机涡轮导叶片的精铸工艺，其特征在于，所述步骤三中，真空浇注的温度为1470-1520℃，真空浇注的速度为5-8秒一组。
3.一种采用权利要求1所述精铸工艺制备的燃气轮机涡轮导叶片，其特征在于，包括至少两叶片主体(1)、上缘板(2)和下缘板(3)；上缘板(2)和下缘板(3)分别位于叶片主体(1)的两端，相邻两叶片主体(1)设有喉道(4)，叶片主体(1)、上缘板(2)和下缘板(3)一体成形。
4.一种涡轮导向器，其具有如权利要求3所述的燃气轮机涡轮导叶片。
5.一种燃气轮机，其具有如权利要求4所述的涡轮导向器。
一种燃气轮机涡轮导叶片及其精铸工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种导叶片及其工艺方法，具体涉及一种燃气轮机涡轮导叶片及其精铸工艺。
背景技术
[0002] 燃气轮机动力装置具有质量轻、体积小、水、电和润滑油消耗量少，起动快、控制方便、易磨损件少，运行可靠和维修方便等优点，目前已广泛地应用于大中型水面舰艇。导叶片是燃气轮机涡轮的关键部件，而燃气轮机高温合金叶片制造的核心技术一直被英、美、俄罗斯、日本等国家垄断，我国国内一直受其限制，发展缓慢，燃气轮机得不到长足发展。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了解决现有燃气轮机涡轮导叶片发展缓慢，各项理化指标难以达到标准问题，进而提供一种燃气轮机涡轮导叶片及其精铸工艺。
[0004] 本发明的技术方案是：一种燃气轮机涡轮导叶片及其精铸工艺，具体步骤为：
[0005] 步骤一：制模：在压蜡机上，选用中温蜡料，按所需的燃气轮机涡轮导叶片的压型进行压制，制得的蜡模保压20-30s后取出，然后修正蜡模使其无缺陷，再对蜡模进行浇冒口的组装；
[0006] 步骤二：制壳：在步骤一得到的蜡模外表面，选用全硅溶胶粘结剂制作型壳，型壳的第一层及第二层的粉料为细化剂，第三层采用莫来石砂粉制作成高强度耐火涂层，然后对型壳进行风干，直到型壳达到规定的强度后，采用蒸汽进行脱蜡，脱蜡温度为140-160℃、压力为0.4-0.6MPa、保压时间为10-15分钟；
[0007] 步骤三：真空冶熔炼浇注：在步骤二所述的型壳外包裹保温毡，然后进行焙烧，焙烧温度为850-950℃，之后采用真空感应铸造炉分别进行真空冶炼和真空浇注，得到所需铸件，浇注完成后，将得到的铸件在真空状态下保持10-15分钟后取出，放于保温箱中进行冷却；
[0008] 步骤四：真空热处理：对步骤三中得到的铸件进行奥氏体化处理，奥氏体化温度为1160-1180℃，然后保温3-5小时，之后吹氩气进行冷却；然后进行第一次时效处理，第一次时效处理的温度为1000-1100℃，保温时间3-5小时，之后进行吹氩气冷却；然后进行第二次时效处理，第二次时效处理的温度为800-950℃，保温时间为15-17小时，再进行吹氩气冷却后得到所述的燃气轮机涡轮导叶片。
[0009] 本发明还提供了一种采用上述精铸工艺制备的燃气轮机涡轮导叶片，包括至少两叶片主体、上缘板和下缘板；上缘板和下缘板分别位于叶片主体的两端，相邻两叶片主体设有喉道，叶片主体、上缘板和下缘板一体成形。
[0010] 本发明还提供了一种涡轮导向器，其具有上述燃气轮机涡轮导叶片。
[0011] 本发明还提供了一种燃气轮机，其具有上述涡轮导向器。
[0012] 本发明与现有技术相比具有以下效果：
[0013] 本发明采用新型高温母合金生产燃机涡轮导叶片的工艺方法，通过设置合理的工艺参数，配合先进的设备，使生产出的叶片各项理化指标，达到国外生产同种产品的最高水平，技术属国内领先。该发明的涡轮导叶片结构为两片导叶片双联组成，叶片长度最长达400mm，叶片通道为无余量铸造，叶片的喉道是由两片叶片三维扭转组成，空间尺寸收缩大。
附图说明
[0014] 图1是本发明燃气轮机涡轮导叶片的主视图。
[0015] 图2是本发明燃气轮机涡轮导叶片的侧视图。
具体实施方式
[0016] 具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括一种燃气轮机涡轮导叶片的精铸工艺，具体步骤为：
[0017] 步骤一：制模：在压蜡机上，选用中温蜡料，按所需的燃气轮机涡轮导叶片的压型进行压制，制得的蜡模保压20-30s后取出，然后修正蜡模使其无缺陷，再对蜡模进行浇冒口的组装；
[0018] 步骤二：制壳：在步骤一得到的蜡模外表面，选用全硅溶胶粘结剂制作型壳，型壳的第一层及第二层的粉料为细化剂，第三层采用莫来石砂粉制作成高强度耐火涂层，然后对型壳进行风干，直到型壳达到规定的强度后，采用蒸汽进行脱蜡，脱蜡温度为140-160℃、压力为0.4-0.6MPa、保压时间为10-15分钟；
[0019] 步骤三：真空冶熔炼浇注：在步骤二所述的型壳外包裹保温毡，然后进行焙烧，焙烧温度为850-950℃，之后采用真空感应铸造炉分别进行真空冶炼和真空浇注，得到所需铸件，浇注完成后，将得到的铸件在真空状态下保持10-15分钟后取出，放于保温箱中进行冷却；
[0020] 步骤四：真空热处理：对步骤三中得到的铸件进行奥氏体化处理，奥氏体化温度为1160-1180℃，然后保温3-5小时，之后吹氩气进行冷却；然后进行第一次时效处理，第一次时效处理的温度为1000-1100℃，保温时间3-5小时，之后进行吹氩气冷却；然后进行第二次时效处理，第二次时效处理的温度为800-950℃，保温时间为15-17小时，再进行吹氩气冷却后得到所述的燃气轮机涡轮导叶片。
[0021] 本发明方法在制模工序采用中温蜡料压制蜡模，设计人员用三维设计软件来完成铸件和浇注系统的三维实体模型，后通过计算机模拟浇注过程的冷却凝固顺序来确定铸件的热节部位以及铸造缺陷可能出现部位，实现优化浇注系统功能。涂料采用国内先进的全硅溶胶作为粘结剂，配合先进的细化剂使用，这样可得到较好的型壳高温强度及高温抗变形能力，并使铸件得到表面晶粒细化。
[0022] 对新型高温母合金采用先进的真空冶炼及真空浇注方法，配合其合理的参数来完成对其的严格控制。采用先进的真空热处理炉对叶片进行真空热处理，通过一次固熔处理和二次时效处理来实现铸件优良的内部组织及性能，以满足铸件的各项理化要求：
[0023] 具 体 为：化 学 成 分：C:0.07-0.15；Cr19.0-22；Co:9.3-12.1；Ti2.9-3.9；Fe:≤0.5；Mn：≤0.4；Si:≤0.3；
[0024] 高温力学性能:抗拉强度：900℃情况下，抗拉强度不小于460MPa；延伸率：不小于7％；持久强度：900℃情况下，拉应力不小于210MPa，时间不小于100h；
[0025] 低倍晶粒度：叶片主体1的排气边处不大于5级(2.82mm)，其他部位不大于7级(5.64mm)。
[0026] 其中，具体熔炼过程为：将真空炉装料与送电，经过熔化期、精炼期后装入型壳，抽真空在真空度不大于1Pa状态下进行浇注，然后型壳停放4-7分钟后破真空，取出。
[0027] 具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，步骤三中，真空浇注的温度为1470-1520℃，真空浇注的速度为3-8秒一棒。其它与具体实施方式一相同。
[0028] 具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种采用上述精铸工艺制备的燃气轮机涡轮导叶片，包括至少两叶片主体1、上缘板2和下缘板3；上缘板2和下缘板3分别位于叶片主体1的两端，相邻两叶片主体1设有喉道4，叶片主体1、上缘板2和下缘板3一体成形。
[0029] 具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种涡轮导向器，其具有上述燃气轮机涡轮导叶片。
[0030] 具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的一种燃气轮机，其具有上述涡轮导向器。
[0031] 上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
